По гладкой горизонтальной поверхности стола скользят в одном
направлении массивный брусок со скоростью u = 1 м/с и небольшая шайба со скоростью
v = 3 м/с, догоняющая брусок. В некоторый момент времени шайба находилась в точке B
на расстоянии L = 1 м от бруска. Через какое время, считая от этого момента, шайба вернётся
в точку B? Столкновение шайбы с бруском упругое. Скорость шайбы перпендикулярна грани
бруска, о которую она ударяется. Масса шайбы намного меньше массы бруска.
Непонятно, что не так. Вхожу в СО связанную с бруском, затем расписываю все так, как будто шайба бьется о стену со скоростью V - U м/с , но получается вообще не тот результат(Ответ 2с)
L, так как в со связанной с бруском брусок же статичный => мне показалось, что ничего не поменяется, хотя исходя из решений в интернете все поменяется, но вот я не пойму почему(
Вообще, честно сказать, не очень понятно как решать задачи на упругое отражение. С одной стороны ясно, что при упругом отражении скорость остается той же, но вот при входе в какую-нибудь СО вообще непонятно что происходит
Этот случай выполняется для неподвижной массивной плиты. Что делать, когда плита движется? Привести эту задачу к простейшему случаю через переход в систему отсчёта плиты, а после соударения вернуться в лабораторную систему.
Не обязательно возвращаться в лабораторную СО. Мы переходим в ту систему отсчёта, которая нам удобнее. Удобнее рассматривать само соударение в СО массивного тела, но рассматривать движение объектов проще в лабораторной системе отсчёта (иначе, в данном случае, у вас будет двигаться точка В).
Задача решается просто. От точки В до соударения проходит 1/(3-1)=0.5 секунд. После соударения скорость шайбы становится равной (3-2*1)=1 м/с. Так как скорость шайбы уменьшилась в три раза, то обратный путь от точки соударения до точки В она проходит за 3×0.5=1.5 с. Таким образом, суммарное время равно 1.5+0.5=2 с
До удара скорость шайбы была \vec v. Когда переходим в СО бруска, то отнимаем на его скорость, и скорость шайбы в этом СО равна \vec v - \vec u. После удара получается -(\vec v - \vec u), что справедливо только тогда, когда скорость перпендикулярна плоскости бруска. Возвращаемся в лабораторную СО, то есть теперь, в отличие от первого шага, прибавляем \vec u. Итоговая скорость после удара будет -\vec v + 2\vec u, а по модулю это равносильно снижению скорости на 2\vec u.
Нет, мы не обязаны этого делать. Здесь просто всё работает из соображения удобства. Можно решать так, как указал @MorningStar, а можно, дабы не путаться на первых порах, работать в лабораторной системе.
