Отклоняют один, затем два одинаковых шара на равных нитях. Что наблюдают? Объясните и сделайте два рисунка.
Условие из сборника, с. 86, фрагмент 1
Ответ
Описываем идеальный ожидаемый результат, не выполненный опыт. Один отпущенный шар передаёт удар через ряд, и с противоположного края отходит один шар примерно на прежнюю высоту. При двух одновременно отпущенных с одинаковой высоты с другого края отходят два шара. Внутренние шары в идеальном приближении остаются почти на месте.
Для n входящих одинаковых шаров со скоростью v исходные импульс nmv и энергия nmv²/2. Если с другой стороны выходят k шаров с общей скоростью u, то \(nv=ku\), \(nv^2=ku^2\). Для ненулевых скоростей отсюда u=v и k=n. Совместное сохранение импульса и энергии выбирает число выходящих шаров; одного закона импульса недостаточно.
Схемы показывают четыре шара, случаи одного и двух исходных отклонений. В реальной модели звук, деформация, неравные массы и неточное совмещение снижают высоту и вызывают дополнительные движения.
Две схемы четырёхшарового маятника: один и два исходно отклонённых шара
Что применять при решении
Сохранение механической энергии
\(K_0+U_0=K_1+U_1\) при отсутствии работы неконсервативных сил.
Изменение энергии
\(\Delta(K+U)=A_{\rm неконс}\).
Пружина и тяжесть
При сжатии вертикальной пружины тяжесть продолжает совершать работу на дополнительном пути.
Нулевой уровень
Все высоты и энергии в одном расчёте должны относиться к согласованному нулю.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
