Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Между шариками массами $m_1$ и $m_2$ соответственно зажата пружина

Условие

Рисунок к задаче

Между шариками массами m1m_1 и m2m_2 соответственно зажата пружина, которая стянута нитью. Нить пережигают и пружина разжимается, в результате шарики отклоняются на одинаковый угол альфа Найдите отношение длин нитей L1L2\frac{L_1}{L_2} Сжатие пружины намного меньше длины нитей.

Какие законы Вы использовали для описания взаимодействия тел? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. ОбоснованиеСистему отсчета, связанную с Землей, будем считать инерциальной.

    Шарики имеют малые размеры по сравнению с длиной нити, поэтому будем считать их материальными точками.

    При пережигании нити пружина толкает оба шарика, действуя на шарики внутренней силой — силой упругости, все внешние силы, действующие на систему двух шариков, направлены вертикально (силы тяжести и натяжения нитей), поэтому сохраняется горизонтальная проекция импульса системы шариков, поскольку импульс пружины пренебрежимо мал из-за ее малой массы.В процессе движения каждого шарика на нити к верхней точке своей траектории на каждый из них действуют сила тяжести \vecmg\vecmg и сила натяжения нити T⃗\vec{T} Изменение механической энергии шарика в ИСО равно работе всех непотенциальных сил, приложенных к нему. В данном случае единственной такой силой является сила натяжения нити T⃗\vec{T} Заметим, что в каждой точке траектории T⃗\vec{T} перпендикулярен \vecv,\vecv, где \vecv\vecv — скорость шарика, поэтому работа силы T⃗\vec{T} равна нулю, а механическая энергия каждого шарика на этом участке его движения сохраняется. Перейдем к решению.1. После пережигания нити шарики взаимодействуют друг с другом. По закону сохранения импульса 0=m1v⃗1+m2v⃗20=m_1 \vec v_1 + m_2 \vec v_2 В проекции на горизонтальную ось получаем m1v1=m2v2m_1 v_1=m_2 v_2

Осталось ещё 1 шаг

  1. Шарики поднимутся на некоторую высоту. По…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика (расчетная задача высокого уровня с обоснованием)»