Θερμότητα σε πλαστική κρούση — Θέμα 145

Θέμα 145 από 184

145. Σώμα μάζας $m$ με αρχική κινητική ενέργεια $K_{0}$ συγκρούεται πλαστικά με ακίνητο σώμα μάζας $m$ πάνω σε σανίδα μάζας $3m$. Το δάπεδο είναι λείο και τελικά όλα κινούνται με κοινή ταχύτητα. Η αύξηση της εσωτερικής ενέργειας του συστήματος είναι: Η σανίδα είναι αρχικά ακίνητη πάνω σε λείο οριζόντιο δάπεδο. Υπάρχει τριβή με το συσσωμάτωμα και όλη η μείωση της κινητικής ενέργειας παραμένει ως εσωτερική ενέργεια του συστήματος.

Σωστή απάντηση

  • $4K_{0}/5$

Η αρχική ορμή οδηγεί τελικά σε κινητική ενέργεια $K_{f}=K_{0}/5$ για τη συνολική μάζα $5m$. Άρα η αύξηση της εσωτερικής ενέργειας είναι $\Delta U=K_{0}-K_{f}=4K_{0}/5$.