Правка разделов «Решение», «Ответ: угол разлета шаров после нецентра»

astrosander правка от
правка #12343 предыдущая #11845 ← раньше позже →
@@ -4,6 +4,32 @@Условие:
### Решение:
−Рассмотрим векторный треугольник импульсов тел $\vec{p_0} = \vec{p_1} + \vec{p_2}$. Воспользуемся теоремой косинусов $p_1^2 + p_2^2 - 2p_1p_2\cos\alpha = p_0^2$. (1) Здесь $p_0$ - модуль начального импульса шара до взаимодействия, $p_1, p_2$ - модули импульсов шаров после соударения, $\alpha$ - угол разлета шаров. Так как кинетическая энергия равна $E = \frac{mv^2}{2}$, а импульс тела $p = mv$, то $E = \frac{p^2}{2m}$. (2) Воспользовавшись уравнение связи кинетической энергии и импульса тела (2) запишем закон сохранения кинетической энергии при упругом столкновении шаров: $\frac{p_0^2}{2m_1} = \frac{p_1^2}{2m_1} + \frac{p_2^2}{2m_2}$. (3) По условию задачи $m_1 = m_2 = m$, тогда уравнение (3) примет вид $p_0^2 = p_1^2 + p_2^2$. (4) Решая совместно уравнения (1) и (4) получаем $2p_1p_2\cos\alpha = 0 \Rightarrow \cos\alpha = 0 \Rightarrow \alpha = \frac{\pi}{2}$, Ответ: угол разлета шаров после нецентрального упругого удара равен $\frac{\pi}{2}$
+Рассмотрим векторный треугольник импульсов тел
−### Ответ: угол разлета шаров после нецентрального упругого удара равен $\fbox{$\frac{\pi}{2}$}$
+$$\vec{p_0} = \vec{p_1} + \vec{p_2}$$
+
+Воспользуемся теоремой косинусов
+
+$$p_1^2 + p_2^2 - 2p_1p_2\cos\alpha = p_0^2\tag{1}$$
+
+Здесь $p_0$ - модуль начального импульса шара до взаимодействия, $p_1, p_2$ - модули импульсов шаров после соударения, $\alpha$ - угол разлета шаров. Так как кинетическая энергия равна
+
+$$E = \frac{mv^2}{2}$$
+
+а импульс тела $p = mv$, то
+
+$$E = \frac{p^2}{2m}\tag{2}$$
+
+Воспользовавшись уравнение связи кинетической энергии и импульса тела $(2)$ запишем закон сохранения кинетической энергии при упругом столкновении шаров:
+
+$$\frac{p_0^2}{2m_1} = \frac{p_1^2}{2m_1} + \frac{p_2^2}{2m_2} \tag{3}$$
+
+По условию задачи $m_1 = m_2 = m$, тогда уравнение $(3)$ примет вид
+$$p_0^2 = p_1^2 + p_2^2\tag{4}$$
+
+Решая совместно уравнения $(1)$ и $(4)$ получаем
+
+$$2p_1p_2\cos\alpha = 0 \Rightarrow \cos\alpha = 0 \Rightarrow \alpha = \frac{\pi}{2}$$
+
+
+#### Ответ: угол разлета шаров после нецентрального упругого удара равен $\pi/2$