Задачи › Упругие столкновения

Шарик и массивный брусок: упругий удар

  1. Шарик и массивный брусок: упругий удар

    Физтех 2016/17, 9 кл.
    3/10

    Шарик, скользящий по гладкой горизонтальной поверхности, сталкивается с бруском, который движется по той же поверхности навстречу шарику. Грань бруска, о которую ударяется шарик, перпендикулярна вектору скорости шарика. Масса бруска много больше массы шарика. После упругого столкновения с бруском шарик движется с кинетической энергией, которая в 121 раз больше его кинетической энергии движения до столкновения. Найти отношение начальных скоростей движения шарика и бруска.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Перейдите в систему отсчёта бруска: при упругом ударе модуль скорости шарика относительно бруска сохраняется, меняется только её направление.

    Ответ

    \(\dfrac{V}{u} = \dfrac{1}{5}\), где \(V\) — скорость шарика, \(u\) — скорость бруска.

    Решение

    Скорость шарика относительно бруска до и после удара \(V+u\). После удара скорость шарика \(2u+V\). Из условия \[\frac{1}{2}m(2u+V)^2 = 121\cdot\frac{1}{2}mV^2,\] откуда \(2u+V = 11V\), и \[\frac{V}{u} = \frac{1}{5}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи