MV²/2 + mv²/2 = MU²/2 + mu²/2 , где V и U – ЗНАКОВЫЕ ПРОЕКЦИИ скоростей большого тела до и после соударения, а v и u – знаковые проекции скоростей до и после соударения малого тела.
MV + mv = MU + mu ;
M ( V² – U² ) = m ( u² – v² ) ;
M(V–U) = m(u–v) ;
V + U = u + v ;
v–V = –(u–U) ;
|v–V| = |u–U| – итак, мы пришли к замечательному выводу: модуль скорости малого тела относительно большого ТОЧНО сохраняется.
К этому же выводу можно прийти и простыми рассуждениями, если перейти временно в инерциальную систему центра масс СЦМ. В СЦМ общий импульс равен нулю, т.е. модули скоростей двухчастной системы пропорциональны друг другу, а энергия сохраняется. Иначе говоря, энергия, пропорциональная сумме квадратов скоростей частей системы, а значит и просто – пропорциональная квадрату скорости любой из частей системы сохраняется! Стало быть, после упругого соударения должны сохраниться и модули скоростей частей системы в СЦМ. А раз скорости относительно СЦМ после соударения сохраняются по модулю и всё так же остаются противоположными, то значит их скорость относительно друг друга по модулю – ТОЧНО сохраняется.
Итак, после абсолютно упругого удара шайбы об уступ: скорости, как доски, так и шайбы – скачкообразно изменятся, ОДНАКО скорость шайбы ОТНОСИТЕЛЬНО ДОСКИ ТОЧНО сохранится по модулю и развернётся.
Будем считать, что движение шайбы всё время происходит в неинерциальной системе отсчёта, связанной с доской.
Для этого разберёмся, как параметры лабораторной системы (ЛСО) – связаны с нашей неинерциальной. В ЛСО движение шайбы происходит с ускорением a = –μg , при этом доска движется с противоположным ускорением [m/M]μg .
Таким образом, в неинерциальной СО, связанной с доской (далее СОД) ускорение шайбы: v' = –μg(1+m/M) ;
Когда скорость шайбы в СОД мгновенно разворачивается, сохраняясь по модулю – одновременно так же мгновенно разворачивается и ускорение в СОД.
Таким образом, в СОД – шайба всё время движется с одним и тем же ускорением v' = –μg(1+m/M), всегда направленным против скорости, которая изменяется без скачков по модулю (скачок отскока мы «сшили»).
В таком случае, поскольку всё происходит на длине S, не более чем 2L – справедлива кинематическая связь:
v²–0² = 2S|v'|< 2*2L|v'| , разность квадратов краевых скоростей равна удвоенному произведению ускорения и пути.
Взять любые два ближайших деления обозначенные цифрами.
Например: 30 мл и 40 мл.
2. Найти разность этих чисел.
40 мл – 30 мл = 10 мл
Рисунок шкалы мензурки
3. Разделить полученное число на количество маленьких, необозначенных цифрами, делений между ними. Вспомним, что количество делений равно количеству промежутков между штрихами (а не количеству штрихов).
(40 мл – 30 мл) : 5 = 10 мл : 5 = 2 мл
4. Полученное число и будет ценой деления шкалы мензурки, показывающей, сколько миллилитров соответствует одному маленькому делению.
Цена деления шкалы мензурки: 2 мл.
5. Погрешность прибора равна половине цены деления.
Погрешность мензурки: 1 мл.
6.Запишем результат измерения.
Объём жидкости в мензурке V = 50 мл + 3 · 2 мл = 56 мл
С учётом погрешности V = 56 мл + 1 мл
(50 мл уже есть под уровнем жидкости, 3 деления по 2 мл, и плюс погрешность измерения).
MV²/2 + mv²/2 = MU²/2 + mu²/2 ,
где V и U – ЗНАКОВЫЕ ПРОЕКЦИИ скоростей большого тела до и после соударения, а v и u – знаковые проекции скоростей до и после соударения малого тела.
MV + mv = MU + mu ;
M ( V² – U² ) = m ( u² – v² ) ;
M(V–U) = m(u–v) ;
V + U = u + v ;
v–V = –(u–U) ;
|v–V| = |u–U| – итак, мы пришли к замечательному выводу: модуль скорости малого тела относительно большого ТОЧНО сохраняется.
К этому же выводу можно прийти и простыми рассуждениями, если перейти временно в инерциальную систему центра масс СЦМ. В СЦМ общий импульс равен нулю, т.е. модули скоростей двухчастной системы пропорциональны друг другу, а энергия сохраняется. Иначе говоря, энергия, пропорциональная сумме квадратов скоростей частей системы, а значит и просто – пропорциональная квадрату скорости любой из частей системы сохраняется! Стало быть, после упругого соударения должны сохраниться и модули скоростей частей системы в СЦМ. А раз скорости относительно СЦМ после соударения сохраняются по модулю и всё так же остаются противоположными, то значит их скорость относительно друг друга по модулю – ТОЧНО сохраняется.
Итак, после абсолютно упругого удара шайбы об уступ: скорости, как доски, так и шайбы – скачкообразно изменятся, ОДНАКО скорость шайбы ОТНОСИТЕЛЬНО ДОСКИ ТОЧНО сохранится по модулю и развернётся.
Будем считать, что движение шайбы всё время происходит в неинерциальной системе отсчёта, связанной с доской.
Для этого разберёмся, как параметры лабораторной системы (ЛСО) – связаны с нашей неинерциальной. В ЛСО движение шайбы происходит с ускорением a = –μg , при этом доска движется с противоположным ускорением [m/M]μg .
Таким образом, в неинерциальной СО, связанной с доской (далее СОД) ускорение шайбы: v' = –μg(1+m/M) ;
Когда скорость шайбы в СОД мгновенно разворачивается, сохраняясь по модулю – одновременно так же мгновенно разворачивается и ускорение в СОД.
Таким образом, в СОД – шайба всё время движется с одним и тем же ускорением v' = –μg(1+m/M), всегда направленным против скорости, которая изменяется без скачков по модулю (скачок отскока мы «сшили»).
В таком случае, поскольку всё происходит на длине S, не более чем 2L – справедлива кинематическая связь:
v²–0² = 2S|v'|< 2*2L|v'| , разность квадратов краевых скоростей равна удвоенному произведению ускорения и пути.
v² < 4Lμg (1+m/M) ;
v < 2√[Lμg(1+m/M)] ;
vmax = 2√[Lμg(1+m/M)] ≈ 2√[0.1g(1+110/500)] ≈ 2√[0.1g(61/50)] ≈
≈ 2√[12.2g/100] ≈ 2√[121/100] ≈ 2*11/10 ≈ 2.2 м/с ;
Хотя, вообще-то если посчитать на калькуляторе, в соответствии с обоими требованиями «до двух знаков после запятой» и «g = 10 м/с2», то:
vmax = 2√[Lμg(1+m/M)] ≈ 2√[1+110/500] ≈ 2.21 м/с .
40 мл – 30 мл = 10 мл
(40 мл – 30 мл) : 5 = 10 мл : 5 = 2 мл
Объяснение:
Взять любые два ближайших деления обозначенные цифрами.
Например: 30 мл и 40 мл.
2. Найти разность этих чисел.
40 мл – 30 мл = 10 мл
Рисунок шкалы мензурки
3. Разделить полученное число на количество маленьких, необозначенных цифрами, делений между ними. Вспомним, что количество делений равно количеству промежутков между штрихами (а не количеству штрихов).
(40 мл – 30 мл) : 5 = 10 мл : 5 = 2 мл
4. Полученное число и будет ценой деления шкалы мензурки, показывающей, сколько миллилитров соответствует одному маленькому делению.
Цена деления шкалы мензурки: 2 мл.
5. Погрешность прибора равна половине цены деления.
Погрешность мензурки: 1 мл.
6.Запишем результат измерения.
Объём жидкости в мензурке V = 50 мл + 3 · 2 мл = 56 мл
С учётом погрешности V = 56 мл + 1 мл
(50 мл уже есть под уровнем жидкости, 3 деления по 2 мл, и плюс погрешность измерения).