В какой момент расстояние между тележками после соударения будет минимальным

Условие:

Две тележки (А и В), к торцам которых прикреплены пружины, сталкиваются как показано на рис. Тележка А массой 2 кг до соударения двигалась вправо, а тележка В массой 3 кг – покоилась. Расстояние между тележками после соударения будет минимальным в момент, когда

Условие: Две тележки (А и В), к торцам которых прикреплены пружины, сталкиваются как показано на рис. Тележка А массой 2 кг до соударения двигалась вправо, а тележка В массой 3 кг – покоилась. Расстояние между тележками после соударения будет минимальным в момент, когда

Решение:

Определение предмета и раздела

Предмет: Физика
Раздел: Механика, раздел "Закон сохранения импульса и упругие/неупругие столкновения"

Решение

При столкновении тележек с пружинами между ними возникает упругая сила, которая сначала замедляет движение первой тележки (А) и разгоняет вторую тележку (В). Минимальное расстояние между тележками будет достигнуто в тот момент, когда их скорости станут равными, так как после этого пружины начнут разжиматься, увеличивая расстояние между тележками.

Используем закон сохранения импульса:
 m_A v_A + m_B v_B = (m_A + m_B) v_{\text{общ}} 

Подставляем данные:
 2v + 0 = (2 + 3) v_{\text{общ}} 

Отсюда скорость общего движения тележек:
 v_{\text{общ}} = \frac{2v}{5} 

Этот момент соответствует максимальной деформации пружин, когда вся кинетическая энергия системы частично перешла в потенциальную энергию сжатых пружин.

Ответ

Минимальное расстояние между тележками будет в момент, когда их скорости станут равными.

Не нашли нужного вам решения? Оставьте заявку и наши авторы быстро и качественно помогут вам с решением.
Оставить заявку
Работа вам нужна срочно. Не волнуйтесь, уложимся!
  • 22423 авторов готовы помочь тебе.
  • 2402 онлайн