Два шарика массами m1 и m2 с недеформированной пружиной между ними, прикрепленной ко второму шарику, нанизаны на гладкую горизонтальную направляющую. Шарику массой m1 сообщают скорость v0 в направлении пружины. Определите максимальное сжатие пружины и время контакта первого шарика с ней. Жесткость пружины k.

По закону сохранения импульса (предполагаем, что пружина невесомая) m1v0=m2v2, гда v2- скорость  второго шарика отсюда v2=m1*v0/m2
кинетическая энергия системы после разлета шариков
E= frac{m_1v^2_0}{2}+frac{m_2v^2_2}{2}
Энергия сжатой пружины E= frac{kl^2}{2}
приравнивая эти энергии (по закону сохранения энергии)
frac{m_1v^2_0}{2}+frac{m_2v^2_2}{2} =frac{kl^2}{2}
m_1v^2_0+m_2v^2_2 =kl^2
l^2=frac{1}{k}(m_1v^2_0+m_2v^2_2)=frac{1}{k}(m_1v^2_0+m_2(frac{m_1}{m_2}v_0)^2)=
=frac{m_1v^2_0}{k}(1+frac{m_1}{m_2})
время контакта - 1/2 периода колебаний шарика с массой (m1+m2)
t= frac{ pi }{2}  sqrt{ frac{m_1+m_2}{k} }

Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку