На неподвижный бильярдный шар налетел другой такой же: На неподвижный бильярдный шар налетел… — вопрос №824298 — Учеба и наука

Удары в бильярде могут показаться сложными. Но такие физические понятия, как импульс, импульс и кинетическая энергия, могут помочь нам понять эти сложные бильярдные удары.

Что такое импульс?

В математике импульс объекта равен его массе, умноженной на его скорость (скорость с направлением). На самом деле это просто мера того, насколько вероятно, что движущийся объект останется в движении. Если бильярдный шар катится по столу, он имеет импульс.

Когда шары ударяются друг о друга или о стенки стола, их скорость меняется. Изменение скорости может быть вызвано изменением скорости , изменением направления или и тем, и другим. Если скорость мяча изменится, то изменится и его импульс. Слово для этого изменения импульса с течением времени — импульс .

Знаете ли вы?

Раньше шары для бильярда делали из странных материалов — дерева, глины и даже слоновой кости. Сегодня большинство мячей сделаны из смолы.

Что происходит при столкновении шаров?

Столкновение — это понятие, описывающее, что происходит, когда два объекта сталкиваются друг с другом. Различают два типа соударений — неупругие и упругие. Независимо от того, какой тип столкновения у вас есть, импульс будет сохраняться. Это означает, что общий импульс всех сталкивающихся объектов до столкновения будет таким же, как и общий импульс после него.

Если импульс сохраняется при всех типах столкновений, то как можно определить разницу между этими двумя типами? Вы можете заметить разницу по тому, как объекты двигаются после того, как столкнутся друг с другом. Это движение зависит от их кинетическая энергия , то есть энергия, которой обладает объект, когда он находится в движении.

Что происходит при неупругих столкновениях?

В неупругих столкновениях сталкивающиеся объекты не отскакивают друг от друга. Кинетическая энергия тел до столкновения не одинакова после столкновения. Часть кинетической энергии преобразуется в различные виды энергии, такие как тепло, свет или звуковая энергия. Одним из примеров неупругого столкновения в бильярде является удар клюшкой по битку.

Перед столкновением клюшка движется к мячу с большой скоростью. После столкновения палка перестает двигаться. Он передает часть своей кинетической энергии битку, который катится вперед. Но часть кинетической энергии также теряется из-за трения между мячом и столом, заставляющего его катиться.

Что происходит при упругих столкновениях?

В упругих столкновениях , кинетическая энергия двух объектов остается неизменной. Это означает, что общая скорость двух объектов после удара такая же, как и их общая скорость до удара. Никакая энергия не преобразуется в другие виды энергии, такие как тепло или свет. Так где же мы видим упругие столкновения в реальной жизни? Их трудно найти, но когда один бильярдный шар сталкивается с другим, он оказывается довольно близко. Когда один мяч ударяется о другой, он обычно издает звук. Но энергия, теряемая в виде звука, очень мала по сравнению с полной энергией. Поскольку эта потеря энергии очень мала, ею обычно пренебрегают.

Если биток ударит прямо в неподвижный бильярдный шар, то после удара биток перестанет двигаться. Он передаст всю свою кинетическую энергию другому шару, который будет двигаться вперед с той же скоростью, что и биток до столкновения.

Столкновения могут быть упругими, только если массы равны. Массы бильярдных шаров одинаковы, что может привести к некоторым столкновениям, близким к упругим.

Что произойдет, если вы ударите по мячу под углом?

Большинство столкновений бильярдных шаров происходит не по прямой. Часто вам нужно ударить по мячу под углом, чтобы он попал туда, куда вы хотите. Именно здесь понимание физики столкновений действительно становится ключевым. Когда биток ударяется о другой шар под углом, биток сохраняет часть своей первоначальной скорости. Оба шара катятся. Чем дальше от центра вы ударяете по шару, тем большую скорость сохраняет биток.

Подводя итоги…

В следующий раз, когда вы будете играть в бильярд, попробуйте использовать свои новые знания о физике и столкновениях. Это может сделать вас лучшим игроком в бильярд. С практикой вы будете делать хитрые выстрелы, как Флориан «Веном» Колер, прежде чем вы это узнаете!

Два одинаковых объекта (например, бильярдные шары) столкнулись в одном измерении, при котором один из них изначально неподвижен. После столкновения движущийся объект остается неподвижным, а другой движется с той же скоростью, что и другой изначально. Докажите, что и импульс, и кинетическая энергия сохраняются.

1 Введение. Природа науки и физики2 Кинематика3 Двумерная кинематика4 Динамика: сила и законы движения Ньютона5 Дополнительные применения законов Ньютона: трение, сопротивление и упругость6 Равномерное круговое движение и гравитация7 Работа, энергия и энергетические ресурсы8 Линейный импульс И столкновения9 Статика и крутящий момент10 Вращательное движение и угловой момент11 Статика жидкости12 Динамика жидкости и ее биологические и медицинские приложения13 Температура, кинетическая теория и законы газа14 Теплота и методы теплопередачи15 Термодинамика16 Колебательное движение и волны17 Физика слуха18 Электрический заряд и электрическое поле19Электрический потенциал и электрическое поле20 Электрический ток, сопротивление и закон Ома21 Цепи и приборы постоянного тока22 Магнетизм23 Электромагнитная индукция, цепи переменного тока и электрические технологии24 Электромагнитные волны25 Геометрическая оптика26 Зрение и оптические приборы27 Волновая оптика28 Специальная теория относительности29 Введение в квантовую физику30 Атомная физика31 Радиоактивность и ядерная физика32 Медицина Приложения ядерной физики33 Физика элементарных частиц34 Границы физики expand_more

Вопросы главы expand_more

Задача 1CQ: Объект с малой массой и объект с большой массой имеют одинаковый импульс. Что… Задача 2CQ: Объект с небольшой массой и объект с большой массой имеют одинаковую кинетическую энергию…. Задача 3CQ: Профессиональное применение Футбольные тренеры советуют игрокам блокировать, бить и бороться ногами …Задача 4CQ: Как малая сила может передать объекту тот же импульс, что и большая сила? Задача 5CQ: Профессиональное применение Объясните с точки зрения импульса, как прокладка уменьшает силы при столкновении…. Задача 6CQ: Во время прыжка на батут, иногда вы приземляетесь на спину, а иногда на ноги. In…Problem 7CQ: Профессиональное применение У теннисных ракеток есть «сладкие места». Если мяч попадает в золотую середину, то… Задача 8CQ: Профессиональное применение Если вы ныряете в воду, вы достигаете большей глубины, если делаете прыжок на живот… Задача 9CQ: При каких обстоятельствах сохраняется импульс? Задача 10CQ: Может ли сохраняться импульс системы, если на систему действуют внешние силы? Если это так,… Задача 11CQ: Импульс системы может сохраняться в одном направлении и не сохраняться в другом. Что… Задача 12CQ: Профессиональное применение Объясните с точки зрения импульса и законов Ньютона, как сопротивление воздуха автомобиля… Задача 13CQ: Могут ли объекты в системе иметь импульс, когда импульс системы равен нулю? Объясните свой ответ. Задача 14CQ: Должна ли полная энергия системы сохраняться всякий раз, когда сохраняется ее импульс? Объясните почему или… Задача 15CQ: Что такое упругое столкновение? Задача 16CQ: Что такое неупругое столкновение? Что такое совершенно неупругое столкновение? Задача 17CQ. Смешанные пары конькобежцев, выступающих в шоу, стоят неподвижно на расстоянии вытянутой руки непосредственно перед… Задача 18CQ. …Проблема 19CQ: На рис. 8.16 показан покоящийся куб и направляющийся к нему небольшой объект. (a) Опишите направления… Задача 20CQ: Профессиональное применение Предположим, что снаряд фейерверка взрывается, разбиваясь на три больших куска для… Задача 21CQ: Профессиональное применение Во время посещения Международной космической станции астронавт был. .. Задача 22CQ: Профессиональное применение Скорость ракеты может быть больше скорости выхлопа… Задача 1PE: (a) Рассчитайте импульс слона массой 2000 кг, летящего на охотника со скоростью 7,50 м/с. (b)… Задача 2PE: (a) Какова масса большого корабля, имеющего импульс 1,60109?кгм/с, когда корабль движется со скоростью… Задача 3PE: (a) С какой скоростью должен лететь самолет массой 2,00104 кг, чтобы иметь импульс 1,60109 кгм/с (… Задача 4PE: (a ) Каков импульс мусоровоза массой 1,20104 кг, движущегося со скоростью 10,0 м/с? (б) В… Задача 5PE: Убегающий вагон поезда массой 15000 кг движется со скоростью 5,4 м /с по пути Вычислите… Задача 6PE: Масса Земли составляет 5,9721024 кг, а радиус ее орбиты составляет в среднем 1,4961011 м. Вычислите ее… Задача 7PE: Пуля движется по стволу ружья с ускорением горячие газы, образующиеся при сгорании ружья… Задача 8PE: Профессиональное применение Автомобиль, движущийся со скоростью 10 м/с, врезается в дерево и останавливается через 0,26 с Рассчитать. .. Задача 9PE: Человек хлопает себя по ноге рукой, останавливая руку через 2,50 миллисекунды от первоначального… Задача 10PE: Профессиональное применение Профессиональный боксер наносит своему противнику горизонтальный удар силой 1000 Н, который… Задача 11PE: Профессиональное применение Предположим, что ребенок въезжает на бамперной машинке головой в боковой рельс, что… Задача 12PE: Профессиональное применение Одной из опасностей космических путешествий является мусор, оставленный предыдущими миссиями. Есть… Задача 13PE: Профессиональное применение. Человек массой 75,0 кг едет в автомобиле, движущемся со скоростью 20,0 м/с, когда машина движется… Задача 14PE: Профессиональное применение. пушка… Задача 15ПЭ: Круизный теплоход массой 1,00107 кг ударяется о пирс со скоростью 0,750 м/с. Он останавливается… Задача 16PE: Рассчитайте конечную скорость игрока в регби весом 110 кг, который первоначально бежал со скоростью 8,00 м/с, но столкнулся… Задача 17PE: Вода из пожарного шланга направлена ​​горизонтально на стену на со скоростью 50,0 кг/с и скоростью. .. Задача 18PE: Молоток массой 0,450 кг движется горизонтально со скоростью 7,00 м/с, когда он ударяет по гвоздю и останавливается после… Задача 19.ПЭ: Исходя из определений импульса и кинетической энергии, выведите уравнение для кинетической… Задача 20ПЭ: Мяч с начальной скоростью 10 м/с движется под углом 60° выше направления +x. Мяч… Задача 21PE: При подаче теннисного мяча игрок ударяет по мячу, когда его скорость равна нулю (в высшей точке… Задача 22PE: Игрок бросает мяч из состояния покоя вертикально на 1 метр вниз на ногу. Мяч покидает ногу с… Задача 23PE: Профессиональное применение Вагоны поезда сцепляются друг с другом, натыкаясь друг на друга Предположим… Задача 24PE: Предположим, что глиняная модель медведя коалы имеет массу 0,200 кг и скользит по лед со скоростью 0,750… Задача 25PE: Профессиональное применение. Рассмотрим следующий вопрос: Автомобиль, движущийся со скоростью 10 м/с, врезается в дерево… Задача 26PE: Какова скорость 900-килограммовый автомобиль, первоначально движущийся со скоростью 30,0 м/с, сразу после того, как он столкнулся с 150-килограммовым оленем. .. Задача 27PE: 1,80-килограммовый сокол ловит 0,650-килограммового голубя сзади в воздухе. Какова их скорость после удара… Задача 28PE: Два одинаковых объекта (например, бильярдные шары) столкнулись в одном измерении, в котором один из них… Задача 29PE: Профессиональное применение Два пилотируемых спутника приближаются друг к другу с относительной скоростью 0,250… Задача 30PE: Хоккейный вратарь массой 70,0 кг, первоначально находившийся в состоянии покоя, ловит хоккейную шайбу массой 0,150 кг, брошенную ему в… Задача 31PE: Бильярдный шар массой 0,240 кг, движущийся со скоростью 3,00 м/ s ударяется о бампер бильярдного стола и отскакивает… Задача 32PE. Во время ледового шоу фигурист весом 60,0 кг подпрыгивает в воздух и попадает в изначально неподвижный… Задача 33PE. Профессиональное приложение. Использование данных о массе и скорости. из примера 8.1 и предполагая, что футбольный… Задача 34PE: Линкор массой 6,00*10′ кг, первоначально находившийся в состоянии покоя, стреляет артиллерийским снарядом массой 1100 кг. .. Задача 35PE: Профессиональное применение Два пилотируемых спутника приближаются друг к другу, при относительной скорости 0,250… Задача 36PE: Профессиональное применение Грузовой вагон массой 30 000 кг движется по инерции со скоростью 0,850 м/с с пренебрежимо малым трением… Задача 37PE: Профессиональное применение Космические зонды могут быть отделены от своих пусковых установок взрывающимися болтами. …Задача 38ПЭ: Пуля массой 0,0250 кг разгоняется из состояния покоя до скорости 550 м/с в винтовке массой 3,00 кг. Боль… Проблема 39PE: Профессиональное применение Одним из отходов ядерного реактора является плутоний-239 (239Pu)…. Проблема 40PE: Профессиональное применение Лунные кратеры — это остатки метеоритных столкновений. Предположим, довольно… Задача 41PE: Профессиональное применение Два футболиста сталкиваются лоб в лоб в воздухе, пытаясь поймать… Задача 42PE: Какова скорость мусоровоза массой 1,20104 кг, движущегося с начальной скоростью 25,0 м. /s просто… Задача 43PE: Во время циркового номера пожилой артист приводит в трепет толпу, ловя пушечное ядро, выпущенное в него. .. Задача 44PE: (a) Во время выступления на коньках первоначально неподвижный 80,0-килограммовый клоун бросает фальшивую штангу… Задача 45PE: Две одинаковые шайбы сталкиваются на столе для аэрохоккея. Одна шайба изначально находилась в состоянии покоя. (a) Если… Задача 46PE: Подтвердите, что результаты примера Пример 8.7 действительно сохраняют импульс как по x, так и по y… Задача 47PE: 3000-килограммовая пушка установлена ​​так, что она может откатиться только в горизонтальное направление. (a) Вычислите… Задача 48PE: Профессиональное применение Шар для боулинга массой 5,50 кг, движущийся со скоростью 90,00 м/с сталкивается с боулингом весом 0,850 кг… Задача 49PE: Профессиональное применение Эрнест Резерфорд (первый новозеландец, удостоенный Нобелевской премии в… Задача 50PE: Профессиональное применение Две машины сталкиваются на обледенелом перекрестке и Задача 51PE: Начиная с уравнений m1v1=m1v1cos1+m2v2cos2 и 0=m1v1cos1+m2v2sin2 для сохранения импульса… Задача 52PE: Интегрированные понятия Хоккеист массой 90,0 кг отбивает шайбу массой 0,150 кг , придавая шайбе скорость. .. Задача 53PE: Профессиональное применение Противоракеты (ПРО) рассчитаны на очень большие ускорения… Задача 54PE: Профессиональное применение Каково ускорение 5000-килограммовой ракеты, взлетающей с Луны? ,…Задача 55PE: Профессиональное применение Рассчитайте увеличение скорости космического зонда массой 4000 кг, который выбрасывает… Задача 56PE: Профессиональное применение Для использования в космосе были предложены ракеты с ионным двигателем, в которых используется… Задача 57PE : Выведите уравнение для вертикального ускорения ракеты. Задача 58PE: Профессиональное применение (a) Рассчитайте максимальную скорость, с которой ракета может выбрасывать газы, если ее… Задача 59PE: Имея следующие данные для эксперимента с игрушечным вагончиком и огнетушителем, рассчитайте среднее значение… Задача 60PE: Какая часть одноступенчатой ​​ракеты массой 100 000 кг может быть чем угодно, кроме топлива, если ракета должна… Задача 61PE: Профессиональное применение (a) Кальмар массой 5,00 кг, первоначально находящийся в состоянии покоя, выбрасывает 0,250 кг жидкости с.