Реши задачу, пошагово выполняя указанные действия и заполняя пропуски.
Два стальных шарика массами 1= 6,7 кг и 2= 3,1 кг движутся по гладкой горизонтальной поверхности вдоль одной прямой друг за другом (первый за вторым) со скоростями 1= 10 м/с и 2= 1 м/с соответственно. После столкновения шаров происходит упругий удар, в результате которого скорость первого шара уменьшается на ΔV= 2 м/с, и шарики раскатываются в разные стороны. Определи скорость второго шарика после столкновения. (ответ округли до десятых.)
Шаг 1. Найди импульс первого шарика до взаимодействия:
P1= кг·м/с.
Шаг 2. Найди импульс второго шарика до взаимодействия:
P2= кг·м/с.
Шаг 3. Найди суммарный импульс двух шариков до взаимодействия, учитывая, что шарики движутся друг за другом (первый за вторым):
P = кг·м/с.
Шаг 4. Найди скорость первого шарика после взаимодействия:
V1= м/с.
Шаг 5. Найди импульс первого шарика после взаимодействия:
P1= кг·м/с.
Шаг 6. Обозначив скорость второго шарика после взаимодействия как V , запиши импульс P второго шарика после взаимодействия:
Шаг 7. Обрати внимание, что в результате упругого столкновения шарики будут двигаться в разные стороны. Запиши суммарный импульс шариков после взаимодействия:
p′=∣ ∣− ⋅ ∣ ∣ .
Шаг 8. Поскольку два шарика являются замкнутой системой, то для них выполняется закон сохранения импульса: импульс системы до взаимодействия равен импульсу системы после взаимодействия. Составь уравнение согласно закону сохранения импульса:
= ∣ ∣ − ⋅ ∣ ∣
— и реши его относительно V с точностью до десятых:
= м/с.
V = 2 / (1000 * 10) = 2 * 10^-4 м^3.
Из значения силы тяжести определим массу шара:
F = mg => m = F/g.
m = 5 / 10 = 0,5 кг.
В то же время, зная объём шара и плотность железа, можно предположить, сколько бы весил наш шар, будучи чисто железным:
M = pV
M = 7870 * 2 * 10^-4 = 1,574 кг.
Значит объёмная доля железа в шаре будет равна отнощению масс: m/M, а воздуха (считаем его невесомым) - (M - m) / M.
И объём воздушной полости тогда: ((M - m) / M) * V. Подставляем числа:
((1,574 - 0,5) / 1,574 ) * 2 * 10^-4 = (1,074 / 1,574)* 2 * 10^-4 = 1,37 * 10^-4 м^3 (округлённо).
Спрашивайте, если что непонятно.
Кроме того тяжелый термометр нагреваясь будет поглощать у тела часть тепла, тело будет остывать и измерение температуры будет неверным. Чем меньше масса термометра, тем меньше погрешность измерения.
При измерении температуры всегда нужно смотреть чтобы масса измеряемого тела была много больше чем масса термометра.