Задача для подготовки к ЕГЭ по физике по теме «Законы сохранения в механике». Задача может быть интересна учащимся 10-х классов при изучении раздела «Механика» и для подготовки к ЕГЭ.
Найти количество теплоты, выделившееся при лобовом абсолютно неупругом ударе двух свинцовых шаров массой 1 кг каждый, скользящих без вращения по абсолютно гладкой поверхности. До удара шары двигались в одном направлении. Скорость первого шара равна 10 см/с, скорость второго 20 см/с. Одна из задач на совместное использование законов сохранения импульса и закона сохранения энергии. А поэтому, предлагаю вспомнить алгоритм решения задач по этой теме.
Согласно алгоритма, сделаем рисунки, изобразив последовательные состояния системы.
До взаимодействия (верхний рисунок) и после (нижний рисунок).
Запишем формулу закона сохранения импульса.Проецируя векторное уравнение на выбранную ось, имеем:Далее записываем формулу закона сохранения энергии с учётом условия, что происходит абсолютно неупругое соударение: часть механической энергии превращается во внутреннюю. Имеем:Теперь решаем систему получившихся уравнений относительно неизвестной физической величины — количества теплоты, выделившегося в результате абсолютно неупругого столкновения свинцовых шаров.
Решение данной системы уравнений не представляет особых сложностей, поэтому я приведу сразу конечный ответ. Количество теплоты, выделившееся в результате абсолютно неупругого столкновения — 2,5 мДж. (Данный ответ получится только в том случае, если перевести все величины в систему СИ).
Внимание! Тексты других задач части С вы можете найти на этой странице.