По гладкому горизонтальному столу во взаимно перпендикулярных направлениях движутся два пластиновых шара. Их массы равны m1=0,3кг и m2=0,2кг, а скорости - v1=8м/с и v2=16м/с. Какова скорость образовавшегося в результате удара тела и какой угол "B" она составляет со скоростью v1?

Физика 11 класс Законы сохранения импульса скорость шара угол B удар физика 11 класс закон сохранения импульса движение тел массы тел перпендикулярные направления расчет скорости взаимодействие тел Новый

Для решения задачи о столкновении двух пластиновых шаров, движущихся по гладкому горизонтальному столу, нам необходимо воспользоваться законами сохранения импульса. Так как шары движутся во взаимно перпендикулярных направлениях, мы можем рассмотреть их скорости и массы по отдельности.

Шаг 1: Определим импульсы шаров.

• Импульс первого шара (m1) равен: p1 = m1 * v1.
• Импульс второго шара (m2) равен: p2 = m2 * v2.

Подставим известные значения:

• p1 = 0,3 кг * 8 м/с = 2,4 кг·м/с
• p2 = 0,2 кг * 16 м/с = 3,2 кг·м/с

Шаг 2: Найдем итоговый импульс.

Так как шары движутся перпендикулярно, итоговый импульс будет равен векторной сумме их импульсов:

• p_total_x = p1 = 2,4 кг·м/с (по оси X)
• p_total_y = p2 = 3,2 кг·м/с (по оси Y)

Шаг 3: Найдем модуль итогового импульса.

Используем теорему Пифагора для нахождения модуля результирующего импульса:

p_total = sqrt(p_total_x^2 + p_total_y^2)

• p_total = sqrt((2,4)^2 + (3,2)^2) = sqrt(5,76 + 10,24) = sqrt(16) = 4 кг·м/с

Шаг 4: Найдем скорость образовавшегося тела.

Скорость (V) будет равна итоговому импульсу, деленному на суммарную массу:

V = p_total / (m1 + m2)

• V = 4 кг·м/с / (0,3 кг + 0,2 кг) = 4 кг·м/с / 0,5 кг = 8 м/с

Шаг 5: Найдем угол "B" между скоростью V и скоростью v1.

Угол можно найти с помощью тангенса:

tan(B) = p_total_y / p_total_x

• tan(B) = 3,2 / 2,4
• tan(B) = 1,3333

Теперь найдем угол B с помощью арктангенса:

B = arctan(1,3333)

Приблизительно, угол B составляет 53,13 градуса.

Ответ: Скорость образовавшегося тела равна 8 м/с, угол B составляет примерно 53,13 градуса со скоростью v1.