Два маленьких шарика с одинаковыми размерами и массами м1 =м и м2=3т подвешены на параллельных лёгких нерастяжимых нитях одинаковой длины так, что они соприкасаются. Шарик м1 отклоняют так, что он поднимается на высоту h = 10 см, и отпускают. На какие высоты hi и һ2 поднимутся шарики (м1 и м2 соответственно) после соударения, если удар абсолютно упругий? ответы вырази в сантиметрах, округлив до десятых долей ОЧЕНЬ НАДО
У нас есть два шарика м1 и м2, подвешенных на нитях. Шарик м1 отклоняют на высоту h = 10 см.
В начальный момент времени, до отклонения м1, система находится в состоянии покоя и суммарная энергия системы равна нулю. После отклонения м1 на высоту h, шарик обладает потенциальной энергией Ep = m1 * g * h, где m1 - масса шарика м1, g - ускорение свободного падения, h - высота подъема шарика.
Поскольку удар является абсолютно упругим, то при соударении суммарная механическая энергия системы сохраняется. Следовательно, энергия потенциальная энергия, накопленная в м1, перейдет на шарик м2, и шарик м2 поднимется на определенную высоту.
По закону сохранения механической энергии:
m1 * g * h + m2 * g * h = m1 * g * h1 + m2 * g * h2
Так как нити нерастяжимые и неломающиеся, длина нитей остается неизменной. То есть, длина нити будет равняться пути, по которому поднимется шарик, обращенного вверх. В нашем случае длина пути будет равна h1 + h2.
h1 + h2 = h
Пользуясь этим фактом, мы можем выразить h2 через h1:
h2 = h - h1
Теперь подставим найденные формулы в уравнение сохранения механической энергии:
m1 * g * h + m2 * g * h = m1 * g * h1 + m2 * g * (h - h1)
Раскроем скобки:
m1 * g * h + m2 * g * h = m1 * g * h1 + m2 * g * h - m2 * g * h1
Сократим массу шарика и ускорение свободного падения:
h = h1 + h - h1
Теперь выразим h1:
h1 = h - h1
2h1 = h
h1 = h/2
Аналогично выразим h2:
h2 = h - h1
h2 = h - h/2
h2 = h/2
Таким образом, получаем, что в результате удара шарики поднимутся до высот h/2.
Ответ: шарик м1 поднимется на высоту h/2, а шарик м2 тоже поднимется на высоту h/2.