Задачи › Упругие столкновения

Шарики в трубке с пробкой

  1. Шарики в трубке с пробкой

    МОШ 1987/88, 8 кл.
    5/10

    По закреплённой тонкой трубке без трения движутся вправо с одинаковыми скоростями четыре одинаковых маленьких шарика так, что расстояния между ними равны \(l_1\), \(l_2\) и \(l_3\) (см. рисунок). Трубка заткнута пробкой. Как будут расположены и как будут двигаться шарики после того, как все соударения прекратятся? Все удары шариков друг о друга и о пробку абсолютно упругие.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    Шарики будут двигаться влево с теми же по величине скоростями, расстояния между ними слева направо — \(l_3\), \(l_2\), \(l_1\).

    Решение

    Известно, что при упругом лобовом ударе двух одинаковых шариков они «обмениваются» скоростями, а при упругом ударе о стенку направление скорости шарика меняется на противоположное. Поэтому при столкновениях шариков можно считать, что они проходят друг через друга «насквозь», не изменяя скоростей, и в окончательном состоянии системы шарики будут двигаться влево с теми же по величине скоростями, а расстояния между ними в направлении слева направо будут составлять, соответственно, \(l_3\), \(l_2\) и \(l_1\) (см. рис. 1.111). При этом, конечно, шарики реально не могут поменяться местами, и их нумерация слева направо 1–2–3–4 в конечном состоянии сохранится.

    Рисунок

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи