Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00014965

Идея

Тела слипаются — это абсолютно неупругий удар. Здесь работает только закон сохранения импульса; механическая энергия не сохраняется, часть её уходит в тепло. Проверим каждое утверждение.

Утверждение 1 — верно

До удара движется лишь шарик: импульс системы $p=m_2 v=0{,}2\cdot3=0{,}6$ кг·м/с. После удара оба тела движутся со скоростью $u$: $p=(m_1+m_2)u$. Тогда $u=\dfrac{0{,}6}{0{,}1+0{,}2}=2$ м/с. Верно.

Утверждение 2 — неверно

Кинетическая энергия шарика до удара $E_{к}=\dfrac{m_2 v^2}{2}=\dfrac{0{,}2\cdot3^2}{2}=0{,}9$ Дж, а не $0{,}2$ Дж. Неверно.

Утверждение 3 — неверно

Энергия до удара $0{,}9$ Дж, после удара $\dfrac{(m_1+m_2)u^2}{2}=\dfrac{0{,}3\cdot2^2}{2}=0{,}6$ Дж. Она уменьшилась, значит не сохранилась. Неверно.

Утверждение 4 — верно

Раз кинетическая энергия упала с $0{,}9$ Дж до $0{,}6$ Дж, исчезнувшие $0{,}3$ Дж перешли в тепло (и деформацию). При неупругом ударе теплота всегда выделяется. Верно.

Утверждение 5 — неверно

Импульс шарика до удара $m_2 v=0{,}6$ кг·м/с, после удара $m_2 u=0{,}2\cdot2=0{,}4$ кг·м/с. Он изменился (часть импульса шарик передал бруску). Неверно.