Zadanie Zadanie 5.6.17: Wyznaczenie masy cząstki ze sprężystego zderzenia niecentralnego

Punkty
4 pkt
Dział
Energia i pęd · Zderzenia sprężyste i niesprężyste
Trudność
Poziom trudności: trudne
Cząstka A o znanej masie zderza się sprężyście i niecentralnie ze spoczywającą cząstką B. Po zderzeniu cząstka A zmienia kierunek o 90∘90^\circ i ma znany pęd względem pędu początkowego. Należy wyznaczyć kierunek ruchu oraz masę cząstki B.

Treść zadania

W komorze badawczej cząstka A o masie m=300 g=0,30 kgm=300\,\text{g}=0{,}30\,\text{kg} porusza się z pędem p0p_0 i zderza się doskonale sprężyście ze spoczywającą cząstką B o nieznanej masie mBm_B. Po zderzeniu cząstka A porusza się w kierunku prostopadłym do swojego kierunku początkowego i ma pęd o wartości pA′=33p0p'_A=\frac{\sqrt3}{3}p_0. Cząstka B uzyskuje pęd pB′p'_B, którego wektor tworzy z pierwotnym kierunkiem ruchu cząstki A kąt α\alpha. a) Wyznacz kąt α\alpha. b) Oblicz masę mBm_B cząstki B.

Odpowiedź i wynik końcowy

a) α=30∘\alpha=30^\circ. b) mB=600 g=0,60 kgm_B=600\,\text{g}=0{,}60\,\text{kg}. a: a) α=30∘\alpha=30^\circ. b: b) mB=600 g=0,60 kgm_B=600\,\text{g}=0{,}60\,\text{kg}.