Дві кульки, що мають маси відповідно m1=100 г і m2=300 г підвішені на однакових нитках довжиною l=50 см кожна. першу кульку відхиляють від положення рівноваги на кут α=90° і відпускають. на яку висоту підніметься друга кулька після абсолютно пружного удару?

Відповідь:

16.7 см

Аналіз завдання: (для себе)

Якщо кульки однакової маси то друга відхилиться на таку саму відстань на яку була піднята перша.

Якщо друга кулька важча за першу у три рази, то вона має піднятися на висоту що в 3 рази менша за ту з якої відпускають першу.

Дано:

- ?

m1=0.1 кг

m2=0.3 кг

l=0.5 м

g = 10

Розв'язання:

, дійсно висота від положення рівноваги дорівнює довжині нитки.

Отже, =0.1 кг * 10 * 0.5 м = 0.5 Дж - максимальна потенціальна енергія коли кульку тільки відпускають.

= E_{k2} = E_{p2}

За законом збереження енергії вся потенціальна енергія перетворюється на кінетичну. Отже, перед коли кульки мають зіткнутися потенціальна енергія дорівнює нулю, а кінетична дорівнює 0.5 Дж.

Оскільки перша кулька після зіткнення не буде рухатися, то це означає що вона передала всю енергію для другої кульки .

 0.5 Дж, коли друга кулька піднялася на найвищу висоту, вся  перейшла в потенціальну.

≈ 16.7 cm

Бачимо що кулька відхилилася на 17 см, і це дійсно менше 50 см тому що m2 > m1