2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Механика. Законы сохранения.
Сообщение16.12.2012, 20:23 
Аватара пользователя


04/11/12
24
Приветствую всех. Помогите с очень простой задачей, пожалуйста.
Цитата:
Между двумя шариками массами $m$ и $M$ находится сжатая пружина. Если один шарик (массой $M$) удерживать на месте, а другой освободить, то он отлетает со скоростью $\vec{v}$. С какой скоростью будет двигаться шарик массой $m$, если оба шарика освободить одновременно? Деформация пружины одинакова в обоих случаях.

Обозначим за $k$ - коэффициент жесткости пружины, за $\Delta{l}$ - ее деформацию, за $\vec{u}$ и $\vec{u_2}$ - скорость шариков $m$ и $M$ во втором случае соответственно.
Закон сохранения энергии (первый и второй случай):
$$ 
\frac {k(\Delta{l})^2} {2} = \frac {mv^2} {2} \quad \quad \quad
\frac {k(\Delta{l})^2} {2} = \frac {mu^2} {2} + \frac {Mu_2^2} {2}
$$
Закон сохранения импульса (второй случай):
$$
mu - Mu_2 = 0 \quad \quad \quad
mu = Mu_2
$$ $$
u_2=\frac {mu} {M}
$$
По идее, теперь из этого легко находится ответ.
$$
\frac {mv^2} {2} = \frac {mu^2} {2} + \frac {Mu_2^2} {2} \quad \quad \quad
mv^2 = mu^2 + Mu_2^2
$$ $$
mv^2 = mu^2 + M \left(\frac {mu} {M} \right) ^2 \quad \quad \quad
mv^2 = mu^2 + \frac {m^2 u^2} {M} \quad \quad \quad
v^2 = u^2 + \frac {m u^2} {M}
$$ $$
v^2 = \frac {Mu^2+ mu^2} {M} \quad \quad \quad
\frac {u^2 (M+ m)} {M} = v^2   \quad \quad \quad
u = \sqrt{\frac {Mv^2} {M+ m}}
$$ $$
\boxed { u = v \sqrt{\frac {M} {M+ m}} }
$$
Но вот ответ в учебнике другой.
Цитата:
$ u = v \sqrt{\frac {m} {M+ m}} $

Укажите, пожалуйста, на ошибку в решении.

 Профиль  
                  
 
 Re: Механика. Законы сохранения.
Сообщение16.12.2012, 20:58 
Аватара пользователя


21/11/11
185
Похоже, ошибка в учебнике. По идее, при $M/m\to \infty$ должно быть $u\to v$, что выполняется для вашего ответа, но не выполняется для ответа из учебника.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group