Question

Два упругих стальных шара массами m1=0.2 кг и m2=0.1 кг подвешены рядом так, что их центры находятся на одном уровне. Первый шар отклоняют на высоту 18 см и затем отпускают. На какую высоту поднимется второй шар послу упругого удара?

Answer 1

M₁ = 0.2 кг
m₂ = 0.1 кг
h₁ = 18 см = 0,18 м
u₁ = √(2gh₁) - скорость, с которой первый шар соударялся со вторым
Из уравнения сохранения импульса
m₁u₁ = m₁v₁ + m₂v₂ можно выразить скорость первого шара после соударения:
v₁ = (m₁u₁ - m₂v₂)/m₁
Из уравнения сохранения энергии следует
m₁u₁² = m₁v₁² + m₂v₂²
если подставить выражение для скорости v₁ в последнее уравнение и решить его относительно скорости v₂ получим:
v₂ = 2u₁/(1 + m₂/m₁)
поскольку
v₂ = √(2gh₂) то
√(2gh₂) = 2√(2gh₁)/(1 + m₂/m₁) и искомая высота
h₂ = 4h₁/(1 + m₂/m₁)² = 4·0.18/(1 + 0.5)² = 0.32 м = 32 см