Шар, двигавшийся со скоростью 5 м/с, столкнулся с неподвижным шаром и, после удара, отскочил назад со скоростью 3 м/с. Второй шар в результате удара получил скорость 1,6 м/с. Какая часть первоначальной кинетической энергии шаров перешла во внутреннюю энергию в результате удара?
Масса первого шара
Начальная энергия:
Энергия после удара:
Перешло во внутреннюю энергию:
Импульс системы при ударе сохраняется, а механическая энергия уменьшается; убыль энергии переходит во внутреннюю.
≈
Нить маятника, к которой подвешен груз массой m=0,1 кг, отклонена на угол α от вертикального положения и отпущена. Сила натяжения нити в момент прохождения маятником положения равновесия равна 2 Н. Определить угол α.
Принимаем
Закон сохранения энергии (спуск на высоту
Второй закон Ньютона в нижней точке:
В нижней точке сумма силы натяжения и силы тяжести создаёт центростремительное ускорение; скорость находится из закона сохранения энергии.
α =
Тяжёлый мячик отпустили без начальной скорости с высоты H=20 м. При ударе о землю он потерял часть своей кинетической энергии и долетел до верхней точки через 3 с после начала движения. Какая часть кинетической энергии перешла в тепло при ударе?
Принимаем
Время падения:
Скорость перед ударом:
Время подъёма после удара:
Оставшаяся часть энергии:
В тепло перешло:
Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости; доля потерянной энергии равна
Маленький кубик массой 2 кг может скользить без трения по цилиндрической выемке радиусом 0,5 м. Начав движение сверху, он сталкивается с другим таким же кубиком, покоящимся внизу. Определить количество теплоты, выделившееся в результате абсолютно неупругого удара.
Принимаем
Скорость первого кубика внизу (спуск на высоту
Абсолютно неупругий удар, массы равны:
Выделившееся тепло:
При абсолютно неупругом ударе тела движутся вместе; импульс сохраняется, а половина кинетической энергии налетающего тела переходит в тепло (массы равны).
Q =
