Тема . Механика. Импульс и Энергия

.01 Абсолютно упругий удар

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. импульс и энергия
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#32425

Имеются три шара с массами m  , μ  и 2m  . Шар массой 2m  движется, остальные шары покоятся (см. рисунок). Происходят центральные упругие столкновения шаров. При каком значении массы μ  шар массой m  будет иметь после столкновения с шаром μ  максимальную скорость?

PIC

Источники: Росатом, 2013, 11

Показать ответ и решение

Законы сохранения энергии и импульса для первого столкновения позволяют найти скорость среднего шара после первого столкновения

v1 = --2v----
     1 + -μ--
         2m

Из этой формулы легко найти и скорость левого шара после столкновения со средним (заменить v →  v1,μ →  m, 2m  → μ  )

              4v                    4v
v2 = (-------)-(--------)- = -----(---------)-
           m-        mu--    3-    m-    μ---
       1 + μ     1 + 2m      2 +    μ +  2m

Очевидно, v2   максимальна, когда минимальна скобка в знаменателе. Ее минимум находим, дифференцируя по μ  и приравнивая производную к нулю. Получаем

     √ --
μ =    2m

(Официальное решение Росатом)

Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Записан закон сохранения импульса для двух случаев

2

Записан закон сохранения энергии для двух случаев

2

Сказано, когда скорость максимальна

2

Выражена искомая скорость

2

Представлен правильный ответ

2

Максимальный балл

10

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!