Два шарика- стальной массой 0,5 кг и свинцовый массой 0,4 кг подвешены на нитях длиной 25 см. свинцовый шар отклоняют на 90 градусов и отпускают. на какую высоту поднимется после удара стальной шар, если свинцовый останется после удара в положении равновесия

После удара стальной шар поднимется на высоту 0,16 м (или 16 см). ️ Шаг 1: Определение скорости свинцового шара перед ударом Свинцовый шар отклоняют на ${90}^{\circ }$, что означает, что его начальная высота относительно положения равновесия равна длине нити $L=0,25$ м. По закону сохранения энергии, потенциальная энергия шара переходит в кинетическую: $m_{l}gL=\frac{m_l{v}_l^2}{2}$ Отсюда скорость свинцового шара $v_l$ в момент удара: $v_l=\sqrt{2gL}=\sqrt{2\cdot 9,8\cdot 0,25}\approx 2,21\text{м/с}$ ️ Шаг 2: Применение закона сохранения импульса Согласно условию, после удара свинцовый шар останавливается ( $v_l^{\prime }=0$). Запишем закон сохранения импульса для системы из двух шаров: $m_l{v}_l+m_s\cdot 0=m_l\cdot 0+m_s{v}_s^{\prime }$Где $m_s=0,5$ кг — масса стального шара, $m_l=0,4$ кг — масса свинцового шара, $v_s^{\prime }$ — скорость стального шара сразу после удара. Выразим $v_s^{\prime }$: $v_s^{\prime }=\frac{m_l{v}_l}{m_s}=\frac{0,4\cdot 2,21}{0,5}=1,768\text{м/с}$ ️ Шаг 3: Нахождение высоты подъема стального шара Используя закон сохранения энергии для стального шара после удара, найдем максимальную высоту $h$, на которую он поднимется: $\frac{m_s(v_s^{\prime }{)}^2}{2}=m_{s}gh$ $h=\frac{(v_s^{\prime }{)}^2}{2g}=\frac{(m_l{v}_l/m_s{)}^2}{2g}=\frac{m_l^2\cdot \left(2gL\right)}{m_s^2\cdot 2g}=\frac{m_l^{2}L}{m_s^2}$ Подставим числовые значения: $h=\frac{0,4^2\cdot 0,25}{0,5^2}=\frac{0,16\cdot 0,25}{0,25}=0,16\text{м}$ Ответ: Стальной шар поднимется на высоту 0,16 м. Укажите, требуется ли рассчитать потерю механической энергии при данном соударении или рассмотреть случай упругого удара. Good response Bad response