Правка разделов «Условие», «Решение», «Ответ»
ru/2.5.26.md
+46 −35
| @@ -1,44 +1,55 @@ | |||
| ### Условие | |||
| − | $2.5.26.$ [Вставьте описание задачи] | ||
| + | $2.5.26.$ Частица массы $2m$ налетает на неподвижную частицу массы $m$. После столкновения частицы разлетаются симметрично под углом $45◦$ к направлению начальной скорости. Во сколько раз возросла суммарная кинетическая | ||
| + | энергия после столкновения? | ||
| − | |||
| − | $1.1.1.$ Определите координату $x(t)$ тела как функцию времени $t$, если его ускорение задано как $a(t) = bt$, где $b$ - константа. | ||
| + | #### Решение | ||
| + | Запишем кинетическую энергию в начале: | ||
| + | $$ | ||
| + | E_0=\frac{2mv^2}{2}=mv^2 | ||
| + | $$ | ||
| + | Запишем закон сохранения импульса по двум осям: | ||
| + | Сначала по оси ординат: | ||
| + | $$ | ||
| + | 2mv=mv_1cos\frac{\pi}{4}+2mv_2cos\frac{\pi}{4} \tag{ox} | ||
| + | $$ | ||
| − | ### Решение | ||
| + | $$ | ||
| + | 2v=\frac{v_1\sqrt{2}}{2}+v_2\sqrt{2} | ||
| + | $$ | ||
| − | |||
| + | $$ | ||
| + | v_1+2v_2=2v\sqrt{2} | ||
| + | $$ | ||
| + | Далее, по оси абцисс: | ||
| + | $$ | ||
| + | 0=mv_1sin\frac{\pi}{4}-2mv_2sin\frac{\pi}{4}\tag{oy} | ||
| + | $$ | ||
| + | Отсюда соотношение скоростей тел после удара: | ||
| + | $$ | ||
| + | v_1=2v_2 | ||
| + | $$ | ||
| + | Подставив в закон сохранения импульса по оси ординат, получим: | ||
| + | $$ | ||
| + | v_1=v\sqrt{2} | ||
| + | $$ | ||
| − | __Пример решения__: | ||
| − | |||
| + | $$ | ||
| + | v_2=\frac{v\sqrt{2}}{2} | ||
| + | $$ | ||
| + | Запишем энергию после удара: | ||
| + | $$ | ||
| + | E=\frac{mv_1^2}{2}+\frac{2mv_2}{2} | ||
| + | $$ | ||
| + | Выходит: | ||
| + | $$ | ||
| + | E=\frac{3mv^2}{2} | ||
| + | $$ | ||
| + | Получаем ответ: | ||
| + | $$ | ||
| + | \boxed{\frac{E}{E_0}=1,5} | ||
| + | $$ | ||
| − | $$a(t) = bt$$ | ||
| − | |||
| − | Мы знаем, что ускорение - это производная скорости по времени: | ||
| − | |||
| − | $$a(t) = \frac{d v(t)}{d t}$$ | ||
| − | |||
| − | Чтобы найти скорость $v(t)$, интегрируем $a(t)$ по времени: | ||
| − | |||
| − | $$v(t) = \int a(t) \, dt = \int b t \, dt$$ | ||
| − | |||
| − | Если начальная скорость $v(0) = 0$, то скорость становится: | ||
| − | |||
| − | $$v(t) = \frac{b t^2}{2}$$ | ||
| − | |||
| − | Аналогично, интегрируем $v(t)$ по времени: | ||
| − | |||
| − | $$x(t)= \int v(t) \, dt = \frac{b}{2} \int t^2 \, dt$$ | ||
| − | |||
| − | Откуда координата от времени, учитывая начальные условия: | ||
| − | |||
| − | $$\boxed{x(t)=\frac{bt^3}{6}}$$ | ||
| − | |||
| #### Ответ | |||
| − | |||
| − | [Вставьте краткий ответ или результат в рамке, например:] | ||
| − | |||
| − | |||
| − | __Пример ответа__: | ||
| − | $$ x(t)=\frac{bt^3}{6} $$ | ||
| + | $1,5$ раза | ||
| @@ -1,44 +1,55 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $2.5.26.$ [Вставьте описание задачи] | $2.5.26.$ Частица массы $2m$ налетает на неподвижную частицу массы $m$. После столкновения частицы разлетаются симметрично под углом $45◦$ к направлению начальной скорости. Во сколько раз возросла суммарная кинетическая | ||
| энергия после столкновения? | |||
| #### Решение | |||
| $1.1.1.$ Определите координату $x(t)$ тела как функцию времени $t$, если его ускорение задано как $a(t) = bt$, где $b$ - константа. | Запишем кинетическую энергию в начале: | ||
| $$ | |||
| E_0=\frac{2mv^2}{2}=mv^2 | |||
| $$ | |||
| Запишем закон сохранения импульса по двум осям: | |||
| Сначала по оси ординат: | |||
| $$ | |||
| 2mv=mv_1cos\frac{\pi}{4}+2mv_2cos\frac{\pi}{4} \tag{ox} | |||
| $$ | |||
| ### Решение | $$ | ||
| 2v=\frac{v_1\sqrt{2}}{2}+v_2\sqrt{2} | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| v_1+2v_2=2v\sqrt{2} | |||
| $$ | |||
| Далее, по оси абцисс: | |||
| $$ | |||
| 0=mv_1sin\frac{\pi}{4}-2mv_2sin\frac{\pi}{4}\tag{oy} | |||
| $$ | |||
| Отсюда соотношение скоростей тел после удара: | |||
| $$ | |||
| v_1=2v_2 | |||
| $$ | |||
| Подставив в закон сохранения импульса по оси ординат, получим: | |||
| $$ | |||
| v_1=v\sqrt{2} | |||
| $$ | |||
| __Пример решения__: | $$ | ||
| v_2=\frac{v\sqrt{2}}{2} | |||
| $$ | |||
| Запишем энергию после удара: | |||
| $$ | |||
| E=\frac{mv_1^2}{2}+\frac{2mv_2}{2} | |||
| $$ | |||
| Выходит: | |||
| $$ | |||
| E=\frac{3mv^2}{2} | |||
| $$ | |||
| Получаем ответ: | |||
| $$ | |||
| \boxed{\frac{E}{E_0}=1,5} | |||
| $$ | |||
| $$a(t) = bt$$ | |||
| Мы знаем, что ускорение - это производная скорости по времени: | |||
| $$a(t) = \frac{d v(t)}{d t}$$ | |||
| Чтобы найти скорость $v(t)$, интегрируем $a(t)$ по времени: | |||
| $$v(t) = \int a(t) \, dt = \int b t \, dt$$ | |||
| Если начальная скорость $v(0) = 0$, то скорость становится: | |||
| $$v(t) = \frac{b t^2}{2}$$ | |||
| Аналогично, интегрируем $v(t)$ по времени: | |||
| $$x(t)= \int v(t) \, dt = \frac{b}{2} \int t^2 \, dt$$ | |||
| Откуда координата от времени, учитывая начальные условия: | |||
| $$\boxed{x(t)=\frac{bt^3}{6}}$$ | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| $1,5$ раза | |||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке, например:] | |||
| __Пример ответа__: | |||
| $$ x(t)=\frac{bt^3}{6} $$ | |||