Какое количество теплоты выделится при абсолютно неупругом соударении двух тележек, если их массы равны m1 = 4 кг и m2 = 10 кг, а скорости составляют υ1 = 1,5 м/с и υ2 = 2 м/с, при этом они движутся навстречу друг другу?

Физика 9 класс Законы сохранения импульса и энергии в механике Количество теплоты абсолютно неупругое соударение массы тележек скорости тележек физика 9 класс

Для решения задачи о количестве теплоты, выделяющемся при абсолютно неупругом соударении, нам нужно использовать закон сохранения импульса и формулу для вычисления кинетической энергии.

Шаг 1: Определение начальных импульсов

Два тела движутся навстречу друг другу, поэтому их импульсы будут иметь разные знаки. Импульс тела можно рассчитать по формуле:

Импульс (p) = масса (m) * скорость (v)

• Импульс первой тележки (m1): p1 = m1 * υ1 = 4 кг * 1,5 м/с = 6 кг·м/с
• Импульс второй тележки (m2): p2 = m2 * (-υ2) = 10 кг * (-2 м/с) = -20 кг·м/с

Шаг 2: Общий импульс системы

Теперь найдем общий импульс системы:

p_total = p1 + p2 = 6 кг·м/с + (-20 кг·м/с) = -14 кг·м/с

Шаг 3: Определение скорости после соударения

При абсолютно неупругом соударении обе тележки движутся вместе с одной скоростью V после соударения. Используем закон сохранения импульса:

m1 * υ1 + m2 * (-υ2) = (m1 + m2) * V

Подставляем известные значения:

6 - 20 = (4 + 10) * V

-14 = 14 * V

V = -1 м/с

Это означает, что после соударения обе тележки будут двигаться в сторону, откуда двигалась более тяжелая тележка.

Шаг 4: Определение начальной и конечной кинетической энергии

Теперь найдем начальную и конечную кинетическую энергию системы:

• Начальная кинетическая энергия (K1): K1 = 0.5 * m1 * υ1^2 + 0.5 * m2 * υ2^2
• K1 = 0.5 * 4 * (1.5)^2 + 0.5 * 10 * (2)^2 = 0.5 * 4 * 2.25 + 0.5 * 10 * 4 = 4.5 + 20 = 24.5 Дж

• Конечная кинетическая энергия (K2): K2 = 0.5 * (m1 + m2) * V^2
• К2 = 0.5 * 14 * (1)^2 = 0.5 * 14 * 1 = 7 Дж

Шаг 5: Определение количества теплоты

Количество теплоты (Q), выделившееся в результате соударения, равно разнице начальной и конечной кинетической энергии:

Q = K1 - K2 = 24.5 Дж - 7 Дж = 17.5 Дж

Ответ: При абсолютно неупругом соударении двух тележек выделится 17.5 Дж теплоты.

Привет! Давай разберемся с этой задачей по физике. Нам нужно найти количество теплоты, которое выделится при абсолютно неупругом соударении двух тележек.

Для начала, вспомним, что при абсолютно неупругом соударении тела движутся вместе после столкновения. Поэтому нам нужно найти их общую скорость после столкновения. Для этого используем закон сохранения импульса:

• Импульс до столкновения: p1 = m1 * υ1 + m2 * (-υ2)
• Импульс после столкновения: p2 = (m1 + m2) * V

Где V - это общая скорость после столкновения. Теперь подставим значения:

• m1 = 4 кг
• υ1 = 1,5 м/с
• m2 = 10 кг
• υ2 = 2 м/с

Импульс до столкновения:

p1 = 4 * 1,5 + 10 * (-2) = 6 - 20 = -14 кг·м/с

Теперь найдем общую скорость V:

-14 = (4 + 10) * V

-14 = 14 * V

V = -1 м/с

Теперь, когда мы знаем скорость после столкновения, можем найти изменение кинетической энергии:

• Кинетическая энергия до столкновения: K1 = 0,5 * m1 * υ1^2 + 0,5 * m2 * υ2^2
• Кинетическая энергия после столкновения: K2 = 0,5 * (m1 + m2) * V^2

Подставим значения:

K1 = 0,5 * 4 * (1,5)^2 + 0,5 * 10 * (2)^2 = 0,5 * 4 * 2,25 + 0,5 * 10 * 4 = 4,5 + 20 = 24,5 Дж

K2 = 0,5 * (4 + 10) * (-1)^2 = 0,5 * 14 * 1 = 7 Дж

Теперь найдем количество теплоты, которое выделится:

Q = K1 - K2 = 24,5 - 7 = 17,5 Дж

Таким образом, при абсолютно неупругом соударении двух тележек выделится 17,5 Дж теплоты.