Задача на совместное использование «Закона сохранения энергии» и «Закона сохранения импульса».  Данная задача может быть интересна для подготовки к ЕГЭ по физике.

Брусок массой m₁=500 г соскальзывает по наклонной плоскости высотой 0,8 м и сталкивается с неподвижным бруском массой 300 г, лежащим на горизонтальной поверхности. Считая столкновение упругим, определите кинетическую энергию первого бруска после столкновения. Трением при движении пренебречь.

Перед началом решения задачи предлагаю вспомнить алгоритм решения задач на законы сохранения.

То есть для начала делаем рисунок (причём, чем точнее мы представим состояние системы в каждый момент времени, тем правильнее запишутся уравнения для решения задачи).

Важно понимать, что раз соударение абсолютно упругое, то должны выполняться два закона сохранения: закон сохранения импульса и закон сохранения кинетической энергии.

В итоге получаем систему из двух уравнений с двумя неизвестными. С точки зрения математики, система имеет единственное правильное решение. Остаётся решить эту систему относительно скорости первого бруска, а затем определить его кинетическую энергию. Причём придётся решать квадратное уравнение.

После решения квадратного уравнения имеем два корня, один из которых противоречит условию задачи. Выбираем второй корень и получаем  формулу для скорости первого бруска а затем и для кинетической энергии этого бруска.

Подставляя численные значения физических величин, получаем численное значение кинетической энергии первого бруска — 0,25 Дж.

Важно! Задача похожего содержания была на экзамене. Основное отличие — вид соударения: соударение брусков было абсолютно неупругое. При абсолютно неупругом соударении часть механической энергии превращается во внутреннюю. То есть закон сохранения кинетической энергии при неупругом соударении — не выполняется!

Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.