Кинетическая энергия до столкновения Ek1=m1*(V1)^2+m2*(V2)^2
Кинетическая энергия после столкновения Ek2=(m1+m2)*(U)^2
Количество теплоты Q=Ek2-Ek1
Проще:
Считаешь суммарную кинетическую энергию двух тел до столкновения и после столкновения. Вычитаешь второе из первого. Это и есть количество теплоты, выделившееся при соударении.
Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:
А) 0
Б) нету кинетической инергии
Объяснение:
Обозначим скорости тел до столкновения V1 V2
Общая скорость после столкновения U
Закон сохранения импульса m1*V1+m2*V2=U*(m1+m2)
Отсюда U=(m1*V1+m2*V2)/(m1+m2)
Кинетическая энергия до столкновения Ek1=m1*(V1)^2+m2*(V2)^2
Кинетическая энергия после столкновения Ek2=(m1+m2)*(U)^2
Количество теплоты Q=Ek2-Ek1
Проще:
Считаешь суммарную кинетическую энергию двух тел до столкновения и после столкновения. Вычитаешь второе из первого. Это и есть количество теплоты, выделившееся при соударении.
Среднюю скорость катера можно сосчитать по формуле:
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}}\]
Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{S}{{2{\upsilon _1}}} = \frac{S}{{4{\upsilon _2}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{S}{{2{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Подставим выражения для времен \(t_1\) и \(t_2\) в формулу средней скорости.
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{S}{{\frac{S}{{4{\upsilon _2}}} + \frac{S}{{2{\upsilon _2 = \frac{S}{{\frac{{3S}}{{4{\upsilon _2 = \frac{{S \cdot 4{\upsilon _2}}}{{3S}} = \frac{{4{\upsilon _2}}}{3}\]
Значит необходимая нам скорость \(\upsilon_2\) определяется по такой формуле.