На краю табуретки высотой h = 0,45 м находится маленький шарик массой m = 100 г. В этот момент по горизонтали в него врезается другой маленький шарик массой m2 = 200 г, который движется со скоростью V2 = 6 м/с. Какое расстояние от табуретки пройдет оба шарика до приземления? Учитывайте, что удар шариков является центральным и абсолютно неупругим, а ускорение свободного падения составляет 9 = 10 м/с². Ответ дайте в метрах, округляя до десятых.

Физика Колледж Законы сохранения импульса и движение тел под действием силы тяжести физика задачи по физике движение шариков закон сохранения импульса неупругий удар свободное падение расстояние до приземления высота табуретки масса шариков скорость шариков Новый

Для решения данной задачи необходимо последовательно рассмотреть несколько этапов: анализ удара, расчет скорости после удара и вычисление времени падения и горизонтального расстояния.

1. Анализ удара

Удар шариков является абсолютно неупругим, что означает, что после удара оба шарика движутся как одно целое. Для расчета скорости после удара используем закон сохранения импульса.

Импульс до удара равен:

• Импульс первого шарика (m) = 0, так как он неподвижен.
• Импульс второго шарика (m2) = m2 * V2 = 0,2 кг * 6 м/с = 1,2 кг·м/с.

Импульс после удара равен:

• Общая масса (m + m2) = 0,1 кг + 0,2 кг = 0,3 кг.

По закону сохранения импульса:

m * 0 + m2 * V2 = (m + m2) * V

1,2 = 0,3 * V

V = 1,2 / 0,3 = 4 м/с.

2. Расчет времени падения

Теперь необходимо рассчитать время, за которое шарики упадут с высоты h = 0,45 м. Для этого используем формулу для свободного падения:

h = (g * t^2) / 2, где g = 10 м/с².

Переписываем формулу для нахождения времени t:

t^2 = 2h / g.

Подставляем значения:

t^2 = (2 * 0,45) / 10 = 0,09.

t = sqrt(0,09) = 0,3 с.

3. Расчет горизонтального расстояния

Теперь, зная скорость V после удара и время t падения, можем вычислить горизонтальное расстояние, которое пройдут оба шарика до приземления:

Расстояние S = V * t.

S = 4 м/с * 0,3 с = 1,2 м.

Ответ

Таким образом, расстояние от табуретки, которое пройдут оба шарика до приземления, составляет 1,2 метра.