Две небольших тела массами m1=25г и m2=50г движутся по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью U1=10 м/с и U2=20 м/с соответственно. После соударения скорость тела m1 не изменяется по модулю, а скорость тела m2 становится U=16 м/с. Какое количество теплоты Q выделилось при ударе. ответ вырази в джоулях и округли до десятых долей.

Для решения этой задачи нам понадобится использовать законы сохранения импульса и кинетической энергии.

Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы тел до и после соударения должна быть равна. Импульс тела определяется как произведение массы на скорость.

m1 * U1 + m2 * U2 = m1 * U1 + m2 * U

Здесь мы рассматриваем только горизонтальное движение, поэтому импульсы по вертикальной оси равны нулю.

Раскроем скобки и решим уравнение:

25 г * 10 м/с + 50 г * 20 м/с = 25 г * 10 м/с + 50 г * 16 м/с

250 г * м/с + 1 кг * м/с = 250 г * м/с + 800 г * м/с

Обратите внимание, что граммы (г) и килограммы (кг) сокращаются при умножении на м/с, поэтому мы можем работать только с числами. Получаем:

250 м/с + 1000 м/с = 250 м/с + 800 м/с

1250 м/с = 1050 м/с

Теперь мы можем перейти к решению вопроса о количестве выделенной теплоты. В этом случае мы можем использовать закон сохранения кинетической энергии, который гласит, что сумма кинетических энергий системы тел до и после соударения должна быть равна.

Кинетическая энергия тела определяется как половина произведения массы на квадрат скорости.

(1/2) * m1 * U1^2 + (1/2) * m2 * U2^2 = (1/2) * m1 * U1^2 + (1/2) * m2 * U^2 + Q

Раскроем скобки и решим уравнение:

(1/2) * 25 г * (10 м/с)^2 + (1/2) * 50 г * (20 м/с)^2 = (1/2) * 25 г * (10 м/с)^2 + (1/2) * 50 г * (16 м/с)^2 + Q

12.5 г * м^2/с^2 + 50 г * м^2/с^2 = 12.5 г * м^2/с^2 + 40 г * м^2/с^2 + Q

62.5 г * м^2/с^2 + 200 г * м^2/с^2 = 62.5 г * м^2/с^2 + 160 г * м^2/с^2 + Q

262.5 г * м^2/с^2 = 222.5 г * м^2/с^2 + Q

Q = 262.5 г * м^2/с^2 - 222.5 г * м^2/с^2
= 40 г * м^2/с^2

Теперь выразим массу в килограммах, так как единицы измерения в задаче указаны в метрической системе:

Q = 40 г * м^2/с^2
= 0.04 кг * м^2/с^2

Не забудьте округлить ответ до десятых долей:

Q = 0.04 кг * м^2/с^2 ≈ 0.04 Дж

Таким образом, количество выделенной теплоты при ударе равно примерно 0.04 Дж.