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: YandexBot [bot]


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