Консультация № 187334
14.05.2013, 14:11
93.65 руб.
0 12 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:



Два одинаковых абсолютно упругих шарика связаны нерастяжимой нитью длиной 40 см. Первый шарик отпускается. Когда нить натягивается, отпускается второй. Какое расстояние в сантиметрах пролетят шарики до 5-го соударения?

Обсуждение

давно
Профессор
399103
482
14.05.2013, 15:33
общий
это ответ
Здравствуйте, Асмик Гаряка!

Пусть l -- длина нити.
Скорость первого шарика в момент первого натяжения нити:
,
.

Пусть момент отпускания обоих есть t=0. Тогда расстояние, пройденное центром масс есть

(ясно, что начальная скорость центра масс есть ),
а искомое расстояние есть удаление центра масс от начального положения шариков, т.е.
.

Дело за малым -- найти t, соответствующее пятому соударению.

Посмотрим на происходящее из системы отсчёта, связанной с центром масс. В нём он(совпадающий с центром нити) неподвижен, а шарики имеют начальные скорости, одинаковые по величине и противоположные по направлению:
<--o-------o-->
Величины этих скоростей -- .

Т.к. нить нерастяжимая, шарики упругие, в момент полного натяжения нити скорости шариков просто изменят направление. Таким образом, сближение/расхождение шариков происходит с постоянной скоростью .

Так что первое соударение произойдёт через
.
Второе через

(т.к. надо и растянуться и собраться).
Пятое через
.

Искомое расстояние:
см.
давно
Профессор
230118
3054
14.05.2013, 15:36
общий
Ответ неправильный.
давно
Профессор
399103
482
14.05.2013, 15:47
общий
Адресаты:
А какой ответ? 990 + 20, в том смысле, что подразумевалось и половину нити к полёту прибавить?
давно
Профессор
230118
3054
14.05.2013, 15:48
общий
Ответ обязаны дать Вы, потому что я за него плачу.
давно
Профессор
399103
482
14.05.2013, 15:50
общий
Адресаты:
А уточнить условие -- вы.

Нет, начальная скорость центра масс не 0. Действительно,
.
Скорость получится хотя бы дифференцированием:
.
давно
Управляющий
143894
2148
14.05.2013, 15:51
общий
Физика 11 класс. На диофанте 1 уровень - правильных решений 9 из 104.
Об авторе:
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!


давно
Профессор
230118
3054
14.05.2013, 15:55
общий
Условие дано точно, а вы не решили задачу до конца.
давно
Профессор
399103
482
14.05.2013, 15:56
общий
Адресаты:
Это какой-то публичный задачник?
давно
Профессор
399103
482
14.05.2013, 15:59
общий
Адресаты:
Точно, да. Но можно интересоваться пройденным расстоянием с момента отпускания первого и с момента отпускания второго, о чём я и спросил. И будет два точных ответа. Речь об этом?
давно
Профессор
230118
3054
14.05.2013, 16:00
общий
С любого из этих моментов верхний шарик пролетит одинаковое расстояние.
давно
Профессор
399103
482
14.05.2013, 16:05
общий
14.05.2013, 16:05
Адресаты:
А, действительно, не сообразил. Сейчас исправлю.
давно
Управляющий
143894
2148
14.05.2013, 20:31
общий
Это какой-то публичный задачник?

http://www.diofant.ru
Об авторе:
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!


Форма ответа