Дайте определение кинетической энергии материальной точки и системы материальных точек. Как связаны приращение кинетической энергии тела и работа приложенных к телу сил?
Два маленьких упругих шарика одинаковой массой подвешены на невесомых нерастяжимых нитях, прикреплённых к массивным штативам так, что шарики соприкасаются при вертикальном положении нитей, а прямая, соединяющая их центры, горизонтальна. Длины нитей отличаются в два раза. Нити отклонили в одной плоскости в разные стороны до горизонтального положения, а затем шарики отпустили без толчка с такой задержкой во времени, что они столкнулись в нижней точке их траекторий. Определите отношение n модуля натяжения длинной нити сразу после столкновения шариков к модулю натяжения этой нити непосредственно перед столкновением.
1 Ответ
В данной задаче рассмотрим движение каждого из шаров отдельно.
Перед столкновением каждый шарик двигался вертикально вниз под действием силы тяжести, причем ускорение каждого шарика было равно ускорению свободного падения.
После столкновения оба шарика начали двигаться по круговым траекториям. В этот момент на каждый шарик действует две силы: сила тяжести, направленная вертикально вниз, и сила натяжения нити, направленная в сторону центра окружности.
Так как длины нитей отличаются в два раза, радиусы траекторий обоих шариков после столкновения также отличаются в два раза. Следовательно, сила натяжения длинной нити увеличится в два раза по сравнению с ситуацией непосредственно перед столкновением.
Таким образом, отношение п модуля натяжения длинной нити сразу после столкновения шариков к модулю натяжения этой нити непосредственно перед столкновением равно 2/3
Ответ: 2/3