Дано:
M = 80 кг
k = 4·10⁴ Н/м
m = 20 кг
V₀ = 20 м/с
α = 60°
____________
V - ?
1)
По закону сохранения импульса:
m·V₀·cosα = (M+m)·V
V = m·V₀·cosα /(M+m) = 20·20·0,5 / (80+20) = 2 м/с
2)
Кинетическая энергия системы:
Eк = (M+m)·V²/2 = (80+20)·2²/2 = 200 Дж
Потенциальная энергия:
Eп = k·Δx²/2
Δx = √ (2·Eп/k) = √ (2·200/4·10⁴) = 0,10 м или 10 см
3)
Энергия тела:
Eк₁ = m·V₀²/2 = 20·20²/2 = 4 000 Дж
Количество теплота:
Q = 4 000 - 200 = 3 800 Дж