Задание №7066 ЕГЭ по Физике

Тема : Потенциальная энергия

Раздел: Механика

26 линия

Не выполнено

Тело массой 4,2 кг движется со скоростью 4,7 м/c и сталкивается с телом массой 2,3 кг, движущимся ему навстречу со скоростью 2,9 м/с. Определите максимальную потенциальную энергию взаимодействия тел во время абсолютно упругого удара. Какие законы вы используете для описания характера изменения энергии тела? Обоснуйте их применимость к данному случаю.

Дано: m₁ = 4,2 кг; m₂ = 2,3 кг; v₁ = 4,7 м/с; v₂ = 2,9 м/с

Найти: E_п - ?

Обоснование:
Рассмотрим задачу в системе отсчёта, связанной с Землёй. Будем считать эту систему отсчёта инерциальной (ИСО).
Тела движутся поступательно, поэтому их можно принять за материальные точки. При взаимодействии тел внешние силы тяжести и реакции опоры не оказывают действия в горизонтальном направлении, а силы трения и сопротивления не действуют. Поэтому в инерциальной системе отсчёта можно применить закон сохранения импульса тел. Соударение абсолютно упругое, поэтому в инерциальной системе отсчёта можно применить закон превращения энергии.

Решение:
Потенциальная энергия взаимодействия тел при упругом ударе будет максимальна в момент наибольшей деформации тел, т. е. в тот момент, когда они перестанут сближаться и, следовательно, будут двигаться с одинаковой скоростью.

Таким образом, для интересующего нас момента времени закон сохранения импульса будет иметь вид:
Формула