Помогите, пожалуйста!

1. При столкновении тележек А и В одинаковой массы они сцепились и стали двигаться с некоторой скоростью U. Какова эта скорость, если известно, что тележка В до удара покоилась, а тележка А двигалась со скоростью Ua = 4 м/с?
2. Две одинаковые тележки А и В движутся навстречу друг другу с одинаковыми по модулю скоростями: Ua и Ub. Какова скорость тележек после сцепления?
3. Тележки А и В имеют до взаимодействия импульсы Pa1 = 30 кг*м/с и Рв1 = -60 кг*м/с. После взаимодействия тележка А имеет импульс Pa2 = -20 кг*м/с. Каков импульс тележки В после взаимодействия?
4. Стальной шарик массой 0,1 кг вертикально падает на горизонтальную металлическую плиту со скоростью 2 м/с и отскакивает от нее с такой же по модулю скоростью. Какова средняя сила упругости при ударе, если соприкосновение шарика с плитой длилось 0,02 с?

Физика 11 класс Импульс и закон сохранения импульса столкновение тележек скорость тележек после сцепления импульс тележек сила упругости при ударе физика 11 класс Новый

Ответ:

Давайте разберем каждую из задач по очереди и подробно объясним, как их решать.

Задача 1

Условие: При столкновении тележек А и В одинаковой массы они сцепились и стали двигаться с некоторой скоростью U. Тележка В до удара покоилась, а тележка А двигалась со скоростью Ua = 4 м/с.

Решение: Мы будем использовать закон сохранения импульса, который гласит, что суммарный импульс системы до столкновения равен суммарному импульсу после столкновения.

• Импульс тележки А до столкновения: P_a1 = m * Ua = m * 4 м/с.
• Импульс тележки В до столкновения: P_b1 = m * 0 = 0, так как она покоилась.
• Суммарный импульс до столкновения: P_total_before = P_a1 + P_b1 = m * 4 + 0 = 4m.

После столкновения, так как тележки сцепились, их масса удваивается, и они движутся с одинаковой скоростью U. Тогда суммарный импульс после столкновения будет равен:

• P_total_after = (m + m) * U = 2m * U.

По закону сохранения импульса имеем:

• 4m = 2m * U.

Сокращаем m (при условии, что m не равно 0):

• 4 = 2U.

Теперь делим обе стороны на 2:

• U = 2 м/с.

Таким образом, скорость после столкновения равна 2 м/с.

Задача 2

Условие: Две одинаковые тележки А и В движутся навстречу друг другу с одинаковыми по модулю скоростями Ua и Ub. Какова скорость тележек после сцепления?

Решение: Пусть скорости тележек будут Ua = U и Ub = -U (вторая тележка движется в противоположном направлении). Используем закон сохранения импульса:

• Импульс тележки А: P_a = m * U.
• Импульс тележки В: P_b = m * (-U) = -m * U.

Суммарный импульс до столкновения:

• P_total_before = P_a + P_b = m * U - m * U = 0.

После сцепления обе тележки имеют общую массу 2m и движутся с некоторой скоростью V:

• P_total_after = (m + m) * V = 2m * V.

Согласно закону сохранения импульса:

• 0 = 2m * V.

Это означает, что V = 0. То есть, после сцепления тележки остановятся.

Задача 3

Условие: Тележки А и В имеют до взаимодействия импульсы Pa1 = 30 кг*м/с и Pb1 = -60 кг*м/с. После взаимодействия тележка А имеет импульс Pa2 = -20 кг*м/с. Каков импульс тележки В после взаимодействия?

Решение: Используем закон сохранения импульса:

• P_a1 + P_b1 = P_a2 + P_b2.

Подставим известные значения:

• 30 + (-60) = -20 + P_b2.

Это упростится до:

<ul