Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса и формулу для расчета выделившейся теплоты при неупругом столкновении.

Шаг 1: Находим общий импульс до столкновения.

Импульс (P) тела определяется как произведение его массы на скорость:

• P1 = m1 * v1 = 0,5 кг * 4 м/с = 2 кг·м/с
• P2 = m2 * v2 = 1,5 кг * 2 м/с = 3 кг·м/с

Общий импульс до столкновения:

P = P1 + P2 = 2 кг·м/с + 3 кг·м/с = 5 кг·м/с

Шаг 2: Находим скорость после столкновения.

При неупругом столкновении тела движутся вместе. Обозначим общую массу после столкновения как M:

M = m1 + m2 = 0,5 кг + 1,5 кг = 2 кг

Скорость после столкновения (V) можно найти из уравнения сохранения импульса:

P = M * V

Подставим известные значения:

5 кг·м/с = 2 кг * V

V = 5 кг·м/с / 2 кг = 2,5 м/с

Шаг 3: Находим кинетическую энергию до и после столкновения.

Кинетическая энергия (KE) тела определяется как:

KE = 0,5 * m * v^2

Кинетическая энергия до столкновения:

• KE1 = 0,5 * m1 * v1^2 = 0,5 * 0,5 кг * (4 м/с)^2 = 4 Дж
• KE2 = 0,5 * m2 * v2^2 = 0,5 * 1,5 кг * (2 м/с)^2 = 3 Дж

Общая кинетическая энергия до столкновения:

KE_before = KE1 + KE2 = 4 Дж + 3 Дж = 7 Дж

Кинетическая энергия после столкновения:

KE_after = 0,5 * M * V^2 = 0,5 * 2 кг * (2,5 м/с)^2 = 6,25 Дж

Шаг 4: Находим количество теплоты, выделившееся при столкновении.

Количество теплоты (Q),выделившееся при столкновении, можно найти как разность кинетической энергии до и после столкновения:

Q = KE_before - KE_after = 7 Дж - 6,25 Дж = 0,75 Дж

Ответ: При ударе выделится количество теплоты, равное 0,75 Дж.