Импульс и столкновенияФизикаСтаршая школа≈ 1:01

Объект массой 0.5 кг, движущийся со скоростью 6 m/s, сталкивается и прилипает к объекту массой 1.5 кг, движущемуся со скоростью 0 m/s. Какова их общая скорость?

Анимированный пошаговый урок. Нажмите «Воспроизвести», чтобы смотреть шаги с субтитрами, или прочитайте шаги и расшифровку ниже. Ответ: v = 1.5 m/s (абсолютно неупругое; 6.75 J кинетической энергии потеряно, 75%).

СкоростьЯзык

Главы

Транскрипт

Записанное видео: голос и текст на экране на английском языке. Субтитры: Русский. Чтобы включить озвучку на этом языке, откройте интерактивную версию.

Исходная задача (на английском): Объект массой 0.5 кг, движущийся со скоростью 6 m/s, сталкивается и прилипает к объекту массой 1.5 кг, движущемуся со скоростью 0 m/s. Какова их общая скорость?

Видео на английском: Скачать MP4 (0.4 MB) · Субтитры (WebVTT): Русский · Субтитры на английском (WebVTT)

Шаги на экране

1. Задача
Разобранный пример
Объект массой 0.5 кг, движущийся со скоростью 6 m/s, сталкивается и прилипает к объекту массой 1.5 кг, движущемуся со скоростью 0 m/s. Какова их общая скорость?
2. Пошагово
1. $p = m_1u_1 + m_2u_2 = 0.5(6) + 1.5(0) = 3\ \text{kg·m/s}$
  Полный импульс до
2. $v = \frac{m_1u_1 + m_2u_2}{m_1+m_2} = \frac{3}{2} = 1.5\ \text{m/s}$
  Абсолютно неупругое: объекты движутся вместе
3. $KE_i = 9\ \text{J},\quad KE_f = 2.25\ \text{J},\quad \Delta KE = -6.75\ \text{J}$
  Кинетическая энергия до и после
3. Ответ
$\text{v = 1.5 m/s (абсолютно неупругое; 6.75 J кинетической энергии потеряно, 75\%)}$
v = 1.5 m/s (perfectly inelastic; 6.75 J of kinetic energy lost, 75%)
4. Проверка
- Импульс до 3 = после 3 kg·m/s ✓

Расшифровка

Задача. Вот задача: Объект массой 0.5 кг, движущийся со скоростью 6 m/s, сталкивается и прилипает к объекту массой 1.5 кг, движущемуся со скоростью 0 m/s. Какова их общая скорость? Одномерное столкновение; положительные скорости направлены в одну сторону, отрицательные — в другую.

Пошагово. Полный импульс до. Абсолютно неупругое: объекты движутся вместе. Кинетическая энергия до и после.

Ответ. Итак, ответ: v равно 1.5 m/s (абсолютно неупругое; 6.75 J кинетической энергии потеряно, 75 процентов). Импульс сохраняется при любом столкновении, если не действуют внешние силы. Кинетическая энергия сохраняется только при упругих столкновениях; при абсолютно неупругом столкновении объекты слипаются, и максимально возможная часть кинетической энергии переходит в тепло, звук и деформацию.

Проверка. Импульс до 3 равно после 3 kg умножить на m/s, что верно.

Шаги на экране

Расшифровка

Похожие уроки