Решебник Савченко
<h3 id="back-link"><a href="/ru#1.4">$\leftarrow$Назад</a></h3>
<h3> Условие: </h3>
<p>
$1.4.8.$ При упругом ударе тела о неподвижную стенку его скорость $v$ меняется лишь по направлению. Определите изменение после удара скорости этого тела, если стенка движется: а) со скоростью $u$ навстречу телу; б) со скоростью $w < v$ в направлении движения тела.
</p>
<center>
<figure>
<img src="statement.png"
loading="lazy" width="180" />
<figcaption>
К задаче 1.4.8
</figcaption>
</figure>
</center>
<h3> Решение: </h3>
<p>Вся суть задачи переходить в инерциальную систему связанную со стенкой, грамотно расписывая относительную скорость.</p>
<p>$а)$ В случае когда стенка "догоняет" шарик, надо перейти в систему отсчета, в которой стенка покоится.</p>
<p>В этой системе отсчета относительная скорость шарика до удара равна</p>
<p class="exp">$v_{0} + u$</p>
<p>После упругого удара проекция скорости изменит знак: станет равной </p>
<p class="exp">$(- v_{0} - u)$.</p>
<p>Если затем вернуться в первоначальную (лабораторную) систему отсчета, где стенка движется со скоростью $u$, то здесь скорость шарика </p>
<p class="exp">
${v}' = - v_{0} - 2u$.</p>
<p>Изменение скорости в данном случае равно </p>
<p class="exp">
$\fbox{$\Delta v = {v}' - v_{0}$ $= - 2(v_{0} + u)$}$
</p>
<p>$б)$ Аналогично, надо перейти в систему отсчета, в которой стенка покоится. </p>
<p>В этой системе отсчета относительная скорость шарика до удара равна $v_{0} - w$. После упругого удара проекция скорости изменит знак: станет равной </p>
<p class="exp">
$(- v_{0} + w)$.
</p>
<p>Если затем вернуться в первоначальную (лабораторную) систему отсчета, где стенка движется со скоростью $w$, то здесь скорость шарика </p>
<p class="exp">
${v}' = - v_{0} + 2w$.
</p>
<p>Изменение скорости в данном случае равно </p>
<p class="exp">
$\fbox{$\Delta v = {v}' - v_{0}$ $= - 2(v_{0} - w)$}$
</p>
<h3> Ответ: </h3>
<p>
$\begin{aligned}&{a) }\Delta v = -2(v + u).\quad б) \Delta v = -2(v - w). (\text{Проекция на направление начальной}\\&\text{скорости считается положительной.)}\end{aligned}$
</p>
<br>
<footer class="row container">
<p>
<small> © <strong>Решебник Савченко О.Я.</strong>, 2023-2024 <br></small>
</p>
<p>
<small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> aliaksandr@savchenkosolutions.com <br></small>
</p>
</footer>