Вопрос задан 17.01.2026 в 18:40. Предмет Физика. Спрашивает Леонардыч Евгений.

122. Тело массой 2 кг двигается со скоростью 3 м/с и нагоняет другое тело массой 3 кг, движущееся со скоростью 1 м/с. Найти скорости тел после столкновения, если: 1) удар был неупругим; 2) удар упругим. Тела движутся по одной прямой, удар центральный.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Сырова Евгения.

1. Удар неупругий

Для неупругого столкновения используется закон сохранения импульса, так как в неупругом столкновении энергия не сохраняется, но импульс сохраняется.

Математическая формула:
m1v1+m2v2=(m1+m2)vm_1 v_1 + m_2 v_2 = (m_1 + m_2) v'

где:

  • m1=2кгm_1 = 2 \, \text{кг} — масса первого тела,

  • v1=3м/сv_1 = 3 \, \text{м/с} — скорость первого тела до столкновения,

  • m2=3кгm_2 = 3 \, \text{кг} — масса второго тела,

  • v2=1м/сv_2 = 1 \, \text{м/с} — скорость второго тела до столкновения,

  • vv' — общая скорость после неупругого столкновения.

Расчёт:

23+31=(2+3)v2 \cdot 3 + 3 \cdot 1 = (2 + 3) \cdot v' 6+3=5v6 + 3 = 5 \cdot v' 9=5v9 = 5 \cdot v' v=95=1.8м/сv' = \frac{9}{5} = 1.8 \, \text{м/с}

Таким образом, после неупругого столкновения оба тела будут двигаться с общей скоростью 1,8 м/с.

2. Удар упругий

В случае упругого столкновения сохраняются как импульс, так и кинетическая энергия. Для упругого столкновения можно использовать систему уравнений:

  1. Закон сохранения импульса:

m1v1+m2v2=m1v1+m2v2m_1 v_1 + m_2 v_2 = m_1 v_1' + m_2 v_2'
  1. Закон сохранения кинетической энергии:

12m1v12+12m2v22=12m1v12+12m2v22\frac{1}{2} m_1 v_1^2 + \frac{1}{2} m_2 v_2^2 = \frac{1}{2} m_1 v_1'^2 + \frac{1}{2} m_2 v_2'^2

Для этого случая можно воспользоваться более удобной формулой для расчёта скоростей после упругого столкновения:

v1=(m1m2)v1+2m2v2m1+m2v_1' = \frac{(m_1 - m_2) v_1 + 2 m_2 v_2}{m_1 + m_2} v2=2m1v1+(m2m1)v2m1+m2v_2' = \frac{2 m_1 v_1 + (m_2 - m_1) v_2}{m_1 + m_2}

Расчёт для v1v_1':

v1=(23)3+2312+3v_1' = \frac{(2 - 3) \cdot 3 + 2 \cdot 3 \cdot 1}{2 + 3} v1=3+65=35=0.6м/сv_1' = \frac{-3 + 6}{5} = \frac{3}{5} = 0.6 \, \text{м/с}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос