Два шара массами 3 и 5 кг движутся навстречу друг другу с одинаковой скоростью 2 м/с. После удара шары продолжали двигаться вместе. Определите количество теплоты, выделившееся в результате соударения.

Выберем направление движения шара массой \(3\) кг положительным. Тогда скорости шаров до удара:

\[v_1=2\text{ м/с}, \qquad v_2=-2\text{ м/с}.\]

По закону сохранения импульса скорость шаров после неупругого удара:

\[V=\frac{m_1v_1+m_2v_2}{m_1+m_2}=\frac{3\cdot2+5\cdot(-2)}{3+5}=-0{,}5\text{ м/с}.\]

Начальная кинетическая энергия:

\[E_1=\frac{3\cdot2^2}{2}+\frac{5\cdot2^2}{2}=16\text{ Дж}.\]

Кинетическая энергия после удара:

\[E_2=\frac{(3+5)\cdot0{,}5^2}{2}=1\text{ Дж}.\]

Выделившееся количество теплоты равно уменьшению кинетической энергии:

\[Q=E_1-E_2=16-1=15\text{ Дж}.\]

Ответ: \(15\) Дж.

0 0 Пожаловаться