Условие
2.4.15∗. Два летящих друг за другом с равными скоростями шарика соединены сжатой пружиной. Пружина связана нитью. После пережигания нити кинетическая энергия переднего шарика, имевшая значение
Какую энергию приобрел бы этот шарик после пережигания нити, если бы до
пережигания нити оба шарика были неподвижны? Почему при одном и том же
изменении потенциальной энергии пружины получаются столь разные приращения кинетической энергии?
Решение
Запишем энергию до пережигания нити и после:
Кинетическая энергия каждого из шариков до:
и после:
Из условия, мы можем найти скорость первого тела:
Запишем закон сохранения импульса, который справедлив, т.к. внешние силы отсутсвуют:
Подставим то, что нам известно:
Отсюда найдем скорость второго тела:
Выразим потенцильную энергию пружины:
Во втором случае шарики получат равные скорости, следоватльно их кинетическая энергии будут равны:
Отсюда:
Получаем ответ: