Областная олимпиада по физике 2018, 10 класс, теоретический тур

[7 ұпай]. Массасы $m=8$ г болатын оқ $\vartheta_0=200$ м/с жылдамдықпен ұшып келіп, горизонталь үстелдің үстінде жатқан тақтайға перпендикуляр бағытта тиеді және оның ішінде тежеліп қалып қояды. Үстел бетін тегіс деп есептеңіз, тақтай массасы $M=20$ кг, тақтай ұзындығы $l$, тақтай енін ескермеуге болады. Оқ, тақтай центрінен $\frac{l}{3}$ қашықтықта орналасқан нүктеге тиеді деп есептеп, жылуға айналған энергия мөлшерін анықтаңыз.

Комментарий/решение

Импулстың сақталу заңы бойынша $$mV_{0}=(m+M)V_{1} (1)$$

Бұл жерде $V_{1}$ тақтай мен оқтың бірге қозғалғандағы жылдамдығы. Осыны өрнектеп аламыз.Оқтың кинетикалық энергиясының бір бөлігі жылуға айналады. $$E_{0}=E_{1}+Q (2)$$

$E_{1}=((M+m)V_{1})/2 (3)$

$E_{0}=(m×V_{0})/2 (4)$

(1), (3) және (4) теңдеулерді (2) қойып есептесек $Q=160Дж$