Question

Тело массой 5 кг движется со скоростью 4 м/с и сталкивается с неподвижным телом такой же массы. Считая удар центральным и неупругим найти количество теплоты, которая выделится при ударе.

Answer 1

Ответ:

Q = 20 Дж

Объяснение:

Дано:

$m_{1} = 5$ кг

$v_{1} = 4$ м/с

$m_{2} = m_{1} = 5$ кг

Найти:

Q - ?

Решение:

После удара масса тел станет $m_{1} + m_{2}$. По закону сохранения импульса:

$m_{1} v_{1} = (m_{1} + m_{2} )v_{2}$

$v_{2} = \frac{m_{1} v_{1} } {m_{1}+ m_{2} }$

$v_{2} = \frac{5 * 4}{5 + 5} = \frac{20}{10} = 2$ м/с

Закон сохранения энергии:

$\frac{m_{1}v_{1}^{2} }{2} = \frac{ (m_{1}+ m_{2} ) v_{2} ^{2} }{2} + Q$

Выразим Q:

$Q = \frac{m_{1}v_{1}^{2} }{2} - \frac{ (m_{1}+ m_{2} ) v_{2} ^{2} }{2}$

$Q = \frac{5 * 4^{2} }{2} - \frac{(5 + 5) 2^{2} }{2} = 40 - 20 = 20$ Дж