Швидкість кинутого м'яча безпосередньо перед ударом об стіну була вдвічі більше його швидкості відразу після удару. При ударі виділилося кількість теплоти, рівну 15 Дж. Знайдіть кінетичну енергію м'яча перед ударом.
Ответы
Ответ:
За законом збереження енергії, кінетична енергія м'яча перед ударом повинна бути дорівнює сумі кінетичної енергії м'яча після удару та енергії, яка виділяється під час удару:
K_перед = K_після + Q,
де K_перед - кінетична енергія м'яча перед ударом;
K_після - кінетична енергія м'яча після удару;
Q - кількість виділеної енергії під час удару.
Ми знаємо, що швидкість м'яча перед ударом вдвічі більша за швидкість після удару. Зв'язок між кінетичною енергією та швидкістю м'яча описується формулою:
K = (1/2) * m * v^2,
де m - маса м'яча;
v - швидкість м'яча.
Отже, виходячи з цих формул, можна записати:
K_перед = (1/2) * m * (2v)^2 = 2 * (1/2) * m * v^2 = 2K_після
Таким чином, ми отримали, що кінетична енергія м'яча перед ударом дорівнює подвоєній кінетичній енергії м'яча після удару. Також ми знаємо, що під час удару виділилося 15 Дж енергії. Отже,
K_перед = 2K_після = 2(K_перед - Q),
або
K_перед = 2(Q + K_після) = 2(15 Дж + K_після).
Тепер нам потрібно знайти кінетичну енергію м'яча після удару. Ми не знаємо швидкість м'яча після удару, але ми можемо скористатися законом збереження імпульсу, який стверджує, що імпульс системи до удару дорівнює імпульсу систем
Объяснение: