Trzy kulki zawieszono swobodnie na niciach w ten sposób, że środki mas leżą na jednej prostej równoległej do podłoża. Pierwsze dwie kulki mają masę dwa razy większą od trzeciej i wszystkie wiszą na nici o długości l = 80 [cm]. Pierwszą kulkę wychylono z

Trzy kulki zawieszono swobodnie na niciach w ten sposób, że środki mas leżą na jednej prostej równoległej do podłoża. Pierwsze dwie kulki mają masę dwa razy większą od trzeciej i wszystkie wiszą na nici o długości l = 80 [cm]. Pierwszą kulkę wychylono z położenia równowagi o kąt α = 45 stopni. O jaki maksymalny kąt γ odchyli się po zderzeniu trzecia kula?
Odpowiedź

ok, to było ciężkie, ale masz rozwiązanie w załączniku a wynik jest bardzo prawdopodobny...

Energia mechaniczna kul po wychyleniu kuli o masie 2m wynosi : [latex]E_0=2mgh_1[/latex] [latex]h_1[/latex] - wysokość na jaką wychylono kulę. [latex]h_1=0,8- frac{0,8}{sqrt 2} approx0,2343 m[/latex] Kula o masie 2m uderza w drugą kulę o masie 2m. Teraz aby kula trzecia wychyliła się o jak największy kąt potrzebujemy następujących założeń : ->> zderzenia są idealnie sprężyste ->> kula pierwsza przekaże całą swoją energię kuli drugiej ->> kula druga przekaże całą swoją energię kuli trzeciej ->> nie wchodzą w grę, żadne straty energii  Kula trzecia gdy już wychyli się na maksymalną wysokość ma energię równą : [latex]E_k=mgh_2[/latex] Zgodnie z zasadą zachowania energii [latex]E_k=E_0[/latex] [latex]mgh_2=2mgh_1\ h_2=2h_1\ h_2=2cdot 0,2343 m=0,4686m[/latex] Liczymy jeszcze kąt : [latex]cosalpha = frac{0,8-0,4686}{0,8} \\ cosalpha = frac{0,3314}{0,8} \\ alpha =arccos(frac{0,3314}{0,8})\\ alpha =65,63^o[/latex]

Dodaj swoją odpowiedź