Какое расстояние пройдут слипшиеся бруски, если по горизонтальной поверхности стола скользит брусок массой m, который сталкивается неупруго с неподвижным бруском массой 2m, имея перед ударом скорость 2 м/с? Известно, что коэффициент трения скольжения между брусками и столом равен 1/18.
Физика11 классЗаконы сохранения импульса и энергии в неупругом столкновениирасстояние слипшиеся брускистолкновение брусковнеупругий ударфизика 11 класскоэффициент трениягоризонтальная поверхностьдвижение брусков
Для решения задачи о движении слипшихся брусков после неупругого столкновения, нам нужно выполнить несколько шагов.
Шаг 1: Определение скорости после столкновенияПри неупругом столкновении два тела движутся вместе после удара. Для нахождения скорости после столкновения используем закон сохранения импульса:
Обозначим:
Сохраняя импульс, имеем:
Отсюда находим V:
Теперь нужно найти, какое расстояние пройдут слипшиеся бруски, пока они движутся по столу. Для этого найдем силу трения, которая будет действовать на бруски:
Где:
Таким образом, сила трения:
Теперь применим второй закон Ньютона для определения ускорения:
Сила, действующая на систему, равна силе трения, поэтому:
Отсюда находим ускорение a:
Теперь мы можем найти расстояние, пройденное брусками, используя уравнение движения с постоянным ускорением:
Подставим значения:
Сначала подставим значение ускорения:
Теперь, подставив значение g ≈ 9.8 м/с², получаем:
Ответ: Слипшиеся бруски пройдут расстояние примерно 1.84 метра.