Шары движутся со скоростями показанными на рисунке и сталкиваются как будет направлен суммарный

Шары движутся со скоростями показанными на рисунке и сталкиваются как будет направлен суммарный импульс

Шары одинаковой массы движутся так, как показано на рисунке, и испытывают абсолютно неупругое соударение.

Как будет направлен импульс шаров после соударения?

Поскольку массы шаров совпадают, а скорости их одинаковые по величине, что видно из рисунка в условии, заключаем, что импульсы их до столкновения также одинаковы по величине. Таким образом, полный импульс до столкновения направлен под углом направо-вниз (красная стрелка). Для шаров выполняется закон сохранения импульса, в виду того, что на них не действует никаких внешних сил. Следовательно, такое же направление будет иметь импульс шаров после абсолютно неупругого соударения.

Потому-что 4 вариант ответа не удовлетворяет закону сохранения импульса. Если соударяются два куска пластилина, один летит справа, а второй — слева, то они никак не могут полететь куда-то вверх.

К жесткому невесомому стержню длиной 2 м прикреплен шар массой 2 кг. Стержень равномерно вращается против часовой стрелки в вертикальной плоскости (см. рисунок). При каком значении периода обращения стержня вес шара в точке А станет равным нулю. Ответ приведите в секундах с точностью до десятых.

На шар действуют две силы: сила тяжести и сила реакции стержня. В точке A эти силы направлены вертикально и сообщают ему центростремительное ускорение направленное вниз: Вес шара станет равным нулю, если он перестанет действовать на стержень. Таким образом, условие обращения в ноль веса тела означает, что нас интересует ситуация, когда в верхней точке сила реакции стержня становится равной нулю, имеем тогда

где — скорость шара. Период обращения стержня связан со скоростью и длиной соотношением

а можите график нарисовать к этой задаче? с изображением сил всех. пожалуйста

В задаче необходимо определить скорость вращения стержня в вертикальной плоскости, при которой вес шара в самой высокой точке, точке , обращается в ноль.

На картинке изображено три варианта прохождения шаром точки : на первой картинке шар сжимает стержень (скорость вращения маленькая), на второй растягивает его (скорость вращения большая), а на третьей вес шара равен нулю (искомая скорость).

Здравствуйте, в задаче сказано, что стержень равномерно вращается против час. стрелки. В решении представлена формула центростремительного ускорения. Объясните, пожалуйста, всегда ли, когда тело движется на стержне по окружности, существует центростремительное ускорение?

Центростремительное ускорение отвечает за поворот вектора скорости. Так что при любом движении по окружности, даже неравномерном, можно говорить о центростремительном ускорении

Шар скользит по столу и налетает на второй такой же покоящийся шар. Ученики изобразили векторы импульсов шаров до соударения (верхняя часть рисунка) и после него (нижняя часть рисунка). Какой рисунок выполнен правильно?

Для системы шаров выполняется закон сохранения импульса, поскольку на систему не действует никаких внешних сил в плоскости движения. Следовательно, векторная сумма векторов импульсов после удара должна совпадать с вектором импульса первого шара до удара. Из рисунков видно, что данному условию удовлетворяет только рисунок 1.

Аналоги к заданию № 4189: 4224 Все

На тележке массой которая может кататься без трения по горизонтальной плоскости, имеется лёгкий кронштейн, на котором подвешен на нити маленький шарик массой На тележку по горизонтали налетает и абсолютно неупруго сталкивается с ней шар массой (см. рисунок). После столкновения, в тот момент, когда нить, на которой подвешен шарик, отклонилась на максимальный угол от вертикали, скорость тележки была равна Какова была скорость шара до столкновения?

Длительность столкновения шара с тележкой считать очень малой.

Согласно условию, за время столкновения тележка практически не сместится, а нить останется вертикальной. В силу этого горизонтальная проекция силы натяжения нити во время столкновения отсутствует, и горизонтальная проекция импульса системы «шар + тележка» сохраняется: где — модуль скорости тележки с прилипшим к ней шаром после соударения.

При дальнейшем движении тележка «уезжает» из-под подвешенного шарика, и нить начинает отклоняться от вертикали, постепенно тормозя тележку. В момент максимального отклонения нити от вертикали скорости тележки и шарика будут одинаковы, так как в противном случае, при скорости тележки большей, чем у шарика, отклонение нити будет продолжаться. В данном процессе сохраняется горизонтальная проекция импульса системы «шарик + тележка»:

Отсюда

Аналоги к заданию № 4216: 4251 Все

Поясните, пожалуйста, почему в первый раз когда мы используем закон сохранения импульса, мы не учитываем массу шарика на нити. Ведь общая масса системы, в которую врезается шар, тогда будет не M а (М+m).

В данной задаче существенны слова «длительность столкновения шара с тележкой считать очень малой.» Они как раз и обозначают, что пока передается импульс, нить остается вертикальной.

Мне одно не понятно. Почему шар прилипает? Его же скорость просто равна 0.

По условию: «На тележку по горизонтали налетает и абсолютно неупруго сталкивается с ней шар». Это и означает, что он прилипает.

Почему при записи ЗСИ в системе «шарик тележка» после взаимодействия проекции импульса шарика и тележки имеют один знак?

При написании импульса системы после взаимодействия в скобках перед m должен стоять знак «-«, так проекция импульсом тележки и шарика имеют противоположные направления, а значит и знаки. ЗСИ должен быть записан так: 2Mu=(2M-m)V

Когда нить отклоняется на максимальный угол, шарика покоится относительно тележки. В этот момент скорости тележки и шарика относительно плоскости равны.

Точечный положительный заряд находится на расстоянии от центра непроводящего шара, равномерно по поверхности заряженного зарядом (см. рисунок). Заряд начинают перемещать вдоль радиуса шара, удаляя от него.

На каком из приведённых ниже графиков правильно изображена зависимость силы кулоновского взаимодействия заряда с шаром от расстояния между зарядом и центром шара?

Со стороны электрического поля на заряд действует сила

Равномерно заряженный по поверхности шар создает электрическое поле, как от точечного заряда, помещенного в его центр: следовательно, сила кулоновского взаимодействия заряда с пластиной зависит от расстояния между ними по следующему закону: Правильный график представлен на рисунке 2.

Аналоги к заданию № 4419: 4454 Все

Сплошной металлический шар радиусом R имеет заряд Q. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) модуль напряжённости электрического поля на расстоянии R/2 от центра шара

Б) потенциал в центре шара

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ФОРМУЛЫ

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А) Напряжённость электрического поля внутри сплошного заряженного шара равна нулю.

Б) Потенциал сплошного шара в его центре равен потенциалу на его поверхности. Потенциал по сферически симметричного распределения заряда вне этого заряда на расстоянии рассчитывается по формуле На расстоянии потенциал

Аналоги к заданию № 6359: 6394 Все

В задании заложена явная ошибка. Внутри сплошного заряженного шара напряженность не равна 0, так как в условии задачи не сказано, что заряд шара распределен только по его поверхности. Следовательно, шар объемно заряжен и напряженность внутри шара зависит от плотности распределния заряда и расстояния от центра шара.

Объясните, почему внутри металлического шара нет электрического поля? Металл ведь проводник.

Если в металле есть электрическое поле, то в нём течёт ток. Внутри заряженного шара тока нет, значит, нет и электрического поля.

Два абсолютно упругих шарика подвешены на длинных нерастяжимых вертикальных нитях одинаковой длины так, что центры шариков находятся на одной высоте и шарики касаются друг друга (см. рисунок). Вначале отклоняют в сторону в плоскости нитей лёгкий шарик, отпускают его, и после лобового удара о тяжёлый шар лёгкий шарик отскакивает и поднимается на некоторую высоту h. Затем такой же опыт проводят, отклоняя из начального положения на ту же высоту оба шарика, и затем одновременно отпуская их. Во сколько раз высота подъёма лёгкого шарика после столкновения с тяжёлым шаром будет отличаться от той, что была в первом случае? Масса лёгкого шарика намного меньше массы тяжёлого, потерями энергии можно пренебречь. Ответ поясните, опираясь на законы механики.

1. Высота h подъёма лёгкого шарика в первом случае, очевидно, будет равна той, на которую его подняли. Это следует из законов сохранения импульса и механической энергии при абсолютно упругом ударе о массивный шар — лёгкий шарик просто отскакивает от неподвижного тяжёлого с той же по модулю скоростью, с какой он к нему приближался, и поднимается на исходную высоту.

2. Когда отклонили оба шара, перед столкновением между собой каждый из них будет иметь в неподвижной системе отсчёта ту же скорость v, что и лёгкий шарик в первом случае.

3. В системе отсчёта, связанной с тяжёлым шаром, относительная скорость 2v лёгкого шарика после отскока сохранится по модулю, но изменит своё направление на противоположное.

4. Переходя обратно в неподвижную систему отсчёта, по закону сложения скоростей получаем, что отскок лёгкого шарика происходит с утроенной скоростью: 3v.

5. При дальнейшем движении лёгкого шарика с утроенной скоростью в силу закона сохранения энергии (m – масса шарика) высота подъёма лёгкого шарика будет в 9 раза больше, чем в первом случае:

Ответ: высота подъёма будет в 9 раза больше.

Источник

Шары движутся со скоростями показанными на рисунке и сталкиваются как будет направлен суммарный импульс

Шар, массой m₁, движущийся со скоростью v₁, ударяется о другой шар, массой m₂. Соударение неупругое. Сразу после удара скорость шаров равна v. Найдите величину энергии ΔU, выделившуюся при соударении.

Суммарная энергия шаров до соударения равна сумме их кинетических энергий: По закону сохранения импульса откуда После соударения кинетическая энергия системы равна Из закона сохранения энергии, величина энергии, выделившейся при соударении равна

Ответ:

На каком основании в законе сохранения импульса предполагается, что второй шар двигался в том же направлении, что и первый?

Этого и не предполагается. может быть и отрицательным.

Небольшая тяжёлая шайбочка A движется по инерции по гладкой горизонтальной поверхности.

На рисунке показаны положения A и A₁, которые занимает эта шайбочка в моменты времени 0 с и 2 с. Эта шайбочка налетает на вторую такую же шайбочку B. После лобового соударения шайбочки слипаются и продолжают двигаться вместе. Через сколько секунд после соударения слипшиеся шайбочки окажутся в положении, обозначенном на рисунке буквой C?

Первая шайба за 2 секунды успела пройти расстояние в четыре клетки, то есть её скорость 2 клетки в секунду. Найдём скорость слипшихся шайбочек после соударения. По закону сохранения импульса:

Следовательно, скорость шайбочек после соударения — 1 клетка в секунду. Значит, шайбочки окажутся в положении C через секунды.

Небольшая тяжёлая шайбочка A движется по инерции по гладкой горизонтальной поверхности.

На рисунке показаны положения A и A₁, которые занимает эта шайбочка в моменты времени 0 с и 4 с. Эта шайбочка налетает на вторую такую же шайбочку B. Происходит лобовое абсолютно неупругое соударение. Через сколько секунд после соударения шайбочки окажутся в положении, обозначенном на рисунке буквой C?

Первая шайба за 4 секунды успела пройти расстояние в четыре клетки, то есть её скорость 1 клетка в секунду. Найдём скорость слипшихся шайбочек после соударения. По закону сохранения импульса:

Следовательно, скорость шайбочек после соударения — 0,5 клетки в секунду. Значит, шайбочки окажутся в положении C через секунд.

Аналоги к заданию № 6639: 6678 Все

Шары одинаковой массы движутся так, как показано на рисунке, и испытывают абсолютно неупругое соударение.

Как будет направлен импульс шаров после соударения?

Две частицы в вакууме летят навстречу друг другу со скоростями 0,7c. Расстояние между частицами составляет l = 100 м.

Установите соответствие между физическими величинами иx значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Время через которое произойдет соударение

Б) Относительная скорость частиц

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Так как скорости частиц равны, то до соударения они пройдут равные расстояния l/2 со скоростями V = 0,7c. Таким образом, соударение произойдет через

Для того, чтобы узнать относительную скорость частиц, необходимо перейти в инерциальную систему, связанную с одной из частиц, и определить в этой подвижной системе скорость второй частицы. Частицы движутся вдоль одной прямой и в этом случае закон сложения скоростей в релятивистской механике запишется как

где u — скорость тела относительно неподвижной системы отсчета, u’ — скорость движения частицы в движущейся системе отсчета; v — скорость движущейся системы отсчета относительно неподвижной.

Правильно запишем проекции скоростей с учетом того, что частицы движутся навстречу друг другу со скоростями V = 0,7c

Выразим отсюда относительную скорость частиц

Две частицы в вакууме летят навстречу друг другу со скоростями 0,5c. Расстояние между частицами составляет l = 10 м.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

ЗНАЧЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) Время через которое произойдет соударение

Б) Относительная скорость частиц

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Так как скорости частиц равны, то до соударения они пройдут равные расстояния l/2 со скоростями V = 0,5c. Таким образом, соударение произойдет через

Правильно запишем проекции скоростей с учетом того, что частицы движутся навстречу друг другу со скоростями V = 0,5c

Выразим отсюда относительную скорость частиц

Горизонтальная поверхность разделена на две части: гладкую и шероховатую. На границе этих частей находится кубик массой m = 100 г. Со стороны гладкой части на него по горизонтали налетает металлический шар массой M = 300 г, движущийся со скоростью v = 2 м/с. Определите расстояние L, которое пройдёт кубик до остановки после абсолютно упругого центрального соударения с шаром. Коэффициент трения кубика о поверхность μ = 0,3.

1. Кубик и шар считаем материальными точками, не учитываем энергию вращения шара после удара и процесс перехода кубика с гладкой части на шероховатую.

2. Так как соударение абсолютно упругое, то можно записать закон сохранения импульса и механической энергии для шара и кубика:

где — скорость кубика; — скорость шара сразу после удара.

3. Из этих выражений получаем:

4. Для описания движения кубика после удара до остановки можно, например, воспользоваться законом изменения механической энергии:

5. Объединяя полученные выражения, получаем:

Ответ:

Не должен. Если в процессе решения задачи окажется, что скорость отрицательна, тогда можно сделать вывод, что тело стало двигаться в обратную сторону.

В данной задаче, учитывая, что масса налетающего шарика больше массы покоящегося кубика, можно заранее сказать, что после соударения шарик продолжит двигаться в ту же сторону (с меньшей скоростью).

Как поучилась формула скорости под 3 пунктом?

В комментариях к задаче 6467 показан вывод формулы.

Горизонтальная поверхность разделена на две части: гладкую и шероховатую. На границе этих частей находится небольшой кубик. Со стороны гладкой части на него налетает по горизонтали шар массой М = 200 г, движущийся со скоростью v = 3 м/с. Определите массу кубика m, если он остановился после абсолютно упругого центрального соударения с шаром на расстоянии L = 1 м от места столкновения. Коэффициент трения кубика о поверхность μ = 0,3.

где — скорость кубика; — скорость шара сразу после удара.

3. Из этих выражений получаем:

Объединяя полученные выражения, получаем:

5. Откуда масса кубика:

Ответ:

Добрый день! Не могли бы вы подробнее расписать, как получился вывод формулы скорости кубика?

На неподвижный бильярдный шар налетел другой такой же шар. Налетевший шар имел до удара импульс p = 0,5 кг·м/с. После удара шары разлетелись под углом 90° так, что импульс одного p₁ = 0,4 кг·м/с (см. рисунок). Каков импульс другого шара после соударения?

По закону сохранения импульса, импульс системы до соударения шаров и после должен быть одинаков: Построим сумму векторов и (см. рис.) получим прямоугольный треугольник. Найдём импульс второго шара из теоремы Пифагора:

Модель идеального газа в молекулярно-кинетической теории не исключает

А) соударения частиц

Б) притяжения частиц

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

ЗНАЧЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) только А

2) только Б

3) и А, и Б

4) ни А, ни Б

В модели идеального газа считается, что движение молекул хаотично, потенциальной энергией взаимодействия можно пренебречь, то есть частицы не притягивают друг друга. Соударения частиц в модели идеального газа возможны.

Аналоги к заданию № 7784: 7816 Все

По гладкой горизонтальной плоскости XOY движутся два тела массами m₁ и m₂ со скоростями V₁ и V₂ соответственно (см. рисунок). В результате соударения тела слипаются и движутся как единое целое. Проекция импульса этой системы тел на ось ОХ после соударения будет

На систему не действуют нескомпенсированные внешние силы, поэтому система является замкнутой и выполняется закон сохранения импульса: Исходные импульсы перпендикулярны, поэтому из закона сохранения импульса проекция импульса на ось x совпадает со значением импульса

Правильный ответ указан под номером 4.

По гладкой горизонтальной плоскости XOY движутся два тела массами m₁ и m₂ со скоростями V₁ и V₂, соответственно (см. рисунок). В результате соударения тела слипаются и движутся как единое целое. Проекция импульса этой системы тел на ось OY после соударения будет

На систему не действуют нескомпенсированные внешние силы, поэтому система является замкнутой и выполняется закон сохранения импульса: Исходные импульсы перпендикулярны, поэтому из закона сохранения импульса проекция импульса на ось y совпадает со значением импульса

Правильный ответ указан под номером 1.

Аналоги к заданию № 5716: 5751 Все

Вы пишите р1+р2=р, тогда почему не подходит 3 вариант m1v1+m2v2=p?

Модуль суммы неколлинеарных векторов не равен сумме их модулей:

Доска массой 0,8 кг шарнирно подвешена к потолку на легком стержне. На доску со скоростью налетает пластилиновый шарик массой 0,2 кг и прилипает к ней. Скорость шарика перед ударом направлена под углом к нормали к доске (см. рисунок). Чему равна высота подъема доски относительно положения равновесия после соударения? Ответ укажите в метрах с точностью до двух знаков после запятой.

Поскольку в горизонтальном направлении на систему не действует никаких сил, для доски с пластилиновым шариком выполняется закон сохранения горизонтальной компоненты импульса:

где u — скорость доски с шариком сразу после удара. Отсюда находим

После удара доска с прилипшим к ней шариком начинает отклоняться на нити, как маятник. При этом выполняется закон сохранения энергии, вся кинетическая энергия, которой доска обладала в нижнем положении переходит в потенциальную энергию при максимальном отклонении:

Отсюда находим искомую высоту подъема доски

что имеется в виду под «Высота подъема доски относительно положения равновесия»?

Это высота подъема края доски или центра масс доски? или центра масс системы доска-шарик?

При решении задачи считается, что и пуля, и доска являются материальными точками.

По гладкой горизонтальной плоскости по осям x и y движутся две шайбы с импульсами, равными по модулю и как показано на рисунке. После соударения вторая шайба продолжает двигаться по оси y в прежнем направлении с импульсом, равным по модулю Найдите модуль импульса первой шайбы после удара. Ответ укажите в кг · м/с с точностью до одного знака после запятой.

Поскольку на шайбы не действует никаких внешних сил, для них выполняется закон сохранения импульса. По условию, после удара вторая шайба продолжает движение вдоль оси y с импульсом меньшим на величину Это означает, что проекция импульса первой шайбы на ось x не изменилась, а проекция на ось y равняется как раз Таким образом, модуль импульса первой шайбы после удара равен

Источник