В ЕГЭ по физике часто встречаются задания на соударения. Различают две крайности соударений: абсолютно упругое соударение и абсолютно неупругое соударение. Что такое соударение и какими свойствами оно обладает? Сейчас разберемся.
Абсолютно неупругий удар
| Абсолютно неупругий удар ― это такой удар, в результате которого тела после столкновения объединяются и движутся дальше как единое целое. |
Примеры такого столкновения:
- пластилиновые шарики, которые слипаются в одно тело после столкновения;
- камень, попадающий в тележку с песком/землей и застревающий в массе песка;
- пуля, попадающая в Бэтмена и застревающая между защитных пластин.
/%D0%90%C2%B0%D0%B1%D0%93%CC%81%D0%82%D0%BE%D0%B2%E2%89%A0%D0%93%CC%81%20%D0%B3%D0%B3%CC%81%D0%B0%D0%B3%C2%A3%C2%AE%C2%A9%20%C2%AE%20%E2%80%A0%C2%B0%D0%B1%D0%93%CC%81%D0%82%D0%BE%D0%B2%E2%89%A0%D0%93%CC%81%20%E2%89%A0%E2%80%A2%D0%B3%D0%B3%CC%81%D0%B0%D0%B3%C2%A3%C2%AE%C2%A9%20%D0%B3%C2%A7%E2%80%A0%D0%B0/%D0%90%C2%B0%D0%B1%D0%83%D0%82%D0%BE%D0%B2%E2%89%A0%D0%83%20%D0%B3%D1%93%D0%B0%D0%B3%C2%A3%C2%AE%C2%A9%20%C2%AE%20%E2%80%A0%C2%B0%D0%B1%D0%83%D0%82%D0%BE%D0%B2%E2%89%A0%D0%83%20%E2%89%A0%E2%80%A2%D0%B3%D1%93%D0%B0%D0%B3%C2%A3%C2%AE%C2%A9%20%D0%B3%C2%A7%E2%80%A0%D0%B0%201.png)
При абсолютно неупругом ударе будет сохраняться импульс системы, но механическая энергия сохраняться не будет, потому что часть энергии будет расходоваться на нагрев при соударении.
Запишем закон сохранения импульса для данного столкновения, с учетом того, что после столкновения тела будут двигаться как единое целое и, соответственно, будут иметь одинаковую скорость:
Абсолютно упругий удар
| Абсолютно упругий удар ― это такой удар, в результате которого тела после столкновения не слипаются, а разлетаются в разные стороны. |
При абсолютно упругом ударе полная кинетическая энергия системы сохраняется. В классической механике при таком соударении деформацией пренебрегают: тело не деформируется.
Примеры такого столкновения:
- бильярдные шары соударяются и разлетаются в разные стороны;
- пуля попадает в супермена и отскакивает от него.
/%D0%90%C2%B0%D0%B1%D0%93%CC%81%D0%82%D0%BE%D0%B2%E2%89%A0%D0%93%CC%81%20%D0%B3%D0%B3%CC%81%D0%B0%D0%B3%C2%A3%C2%AE%C2%A9%20%C2%AE%20%E2%80%A0%C2%B0%D0%B1%D0%93%CC%81%D0%82%D0%BE%D0%B2%E2%89%A0%D0%93%CC%81%20%E2%89%A0%E2%80%A2%D0%B3%D0%B3%CC%81%D0%B0%D0%B3%C2%A3%C2%AE%C2%A9%20%D0%B3%C2%A7%E2%80%A0%D0%B0/%D0%90%C2%B0%D0%B1%D0%83%D0%82%D0%BE%D0%B2%E2%89%A0%D0%83%20%D0%B3%D1%93%D0%B0%D0%B3%C2%A3%C2%AE%C2%A9%20%C2%AE%20%E2%80%A0%C2%B0%D0%B1%D0%83%D0%82%D0%BE%D0%B2%E2%89%A0%D0%83%20%E2%89%A0%E2%80%A2%D0%B3%D1%93%D0%B0%D0%B3%C2%A3%C2%AE%C2%A9%20%D0%B3%C2%A7%E2%80%A0%D0%B0%202.png)
При абсолютно упругом ударе сохраняется как импульс системы, так и полная кинетическая энергия системы.
Для решения задачи на абсолютно упругое столкновение нужно решить систему уравнений, получаемых из закона сохранения импульса и закона сохранения энергии:
Пример:
В брусок массой 
, покоящийся на гладком столе, попадает горизонтально летящий со скоростью 
пластилиновый шарик массой 
. После удара брусок с прилипшим к нему пластилиновым шариком движутся поступательно. Определите их скорость после удара.
Решение:
Основная суть решение таких заданий – найти полный импульс до соударения и приравнять к полному импульсу после соударения. Импульс бруска до соударения равен нулю, так как его скорость была равна 0.
Импульс пластилинового шарика до удара:
Пусть после соударения брусок с прилипшим к нему шариком движутся со скоростью 
. Тогда их суммарный импульс после соударения будет равен:
Суммарный импульс до удара равен импульсу после удара:
Выразим отсюда скорость 
:
И подставим значения:
Ответ: скорость бруска с шариком после удара равна 
.
Важные определения статьи
| Абсолютно неупругий удар | удар, в результате которого тела после столкновения объединяются и движутся дальше как единое целое. |
| Абсолютно упругий удар | удар, в результате которого тела после столкновения не слипаются, а разлетаются в разные стороны. |
Просмотры
3438
Онлайн картой