На вертикально расположенный пружинный маятник с высоты H=20 см падает шайба массой м1=100 г. Масса платформы маятника м2=200г, длина пружины L= 11 см. После соударения платформа с шайбой начинают двигаться как единое целое. Рассчитайте энергию, которая перешла во внутреннюю при этом соударении.

Физика 9 класс Законы сохранения энергии и импульса физика 9 класс пружинный маятник шайба масса соударение Энергия внутренние энергии механика Законы сохранения потенциальная энергия кинетическая энергия расчет энергии Движение платформа пружина длина пружины высота масса платформы Новый

Для расчета энергии, которая перешла во внутреннюю при соударении, воспользуемся законом сохранения энергии и законом сохранения импульса.

1. Сначала найдем потенциальную энергию шайбы перед падением:
• m1 = 0.1 кг (100 г)
• H = 0.2 м (20 см)
• g = 9.81 м/с²
• PE = m1 * g * H = 0.1 * 9.81 * 0.2 = 0.1962 Дж
2. Теперь найдем скорость шайбы перед соударением:
• v = sqrt(2 * g * H) = sqrt(2 * 9.81 * 0.2) = 1.98 м/с
3. Находим импульс шайбы до соударения:
• P1 = m1 * v = 0.1 * 1.98 = 0.198 кг·м/с
4. Общая масса системы после соударения:
• m_total = m1 + m2 = 0.1 + 0.2 = 0.3 кг
5. Скорость системы после соударения:
• P_total = P1
• v_total = P_total / m_total = 0.198 / 0.3 = 0.66 м/с
6. Кинетическая энергия системы после соударения:
• KE_total = 0.5 * m_total * v_total² = 0.5 * 0.3 * (0.66)² = 0.059 Дж
7. Энергия, которая перешла во внутреннюю при соударении:
• Энергия = PE - KE_total = 0.1962 - 0.059 = 0.1372 Дж

Ответ: Энергия, которая перешла во внутреннюю при соударении, составляет 0.1372 Дж.