Брусок массой 400 г, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью ʋ = 10 м/с, ударяется о такой же, но неподвижный брусок и теряет половину своей скорости. Найдите количество теплоты, выделившейся при соударении брусков. Движение брусков считать поступательным.

m = 400 г = 0,4 кг.

V10 = 10 м/с.

V20 = 0 м/с.

V1 = V10 / 2.

Q - ?

При ударе брусков часть механической энергии переходит во внутреннюю энергию.

Количество тепловой энергии Q, которая выделяется при ударе, равна изменению кинетической энергии брусков при ударе ΔЕк: Q = ΔЕк.

Ек1 = m * V1² / 2.

Ек2 = m * V1² / 2 + m * V2² / 2.

m * V10 = m * V1 + m * V2.

V2 = V10 - V1 = V10 / 2.

после столкновения бруски будут двигаться с одинаковой скоростью.

Q = Ек1 - Ек2 = m * V01² / 2 - m * V1² / 2 - m * V2² / 2 = m * V01² / 2 - m * V01² / 8 - m * V01² / 8 = m * V01² / 4.

Q = 0,4 кг * (10 м/с) ² / 4 = 10 Дж.

Ответ: при ударе брусков выделилось Q = 10 Дж теплоты.