Klub 44F - zadania X 2011»Zadanie 524
o zadaniu...
- Zadanie pochodzi z artykułu Klub 44F - zadania X 2011
- Publikacja w Delcie: październik 2011
- Publikacja elektroniczna: 2 października 2011
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (64 KB)
Kula o masie
kg, poruszająca się z prędkością początkową
m/s, zderzyła się centralnie i doskonale sprężyście z kulą
o masie
początkowo spoczywającą. Druga kula zderzyła się
w podobny sposób z trzecią kulą o masie
ta z kolei z czwartą,
czwarta z piątą itd. aż do kuli o numerze 2011. Dana jest masa ostatniej
kuli
kg. Dobrać masy pośrednie tak, aby ostatnia kula
uzyskała największą prędkość, przy ustalonych wartościach
i
Ile wynosi ta największa prędkość? Pominąć efekty związane
z obrotem kul.

oraz
Z zasad zachowania energii i pędu oraz warunku zerowej
prędkości początkowej kul
i
wyprowadzamy
standardowe wzory
Nietrudno sprawdzić, że jest ono osiągane dla
tzn. masy powinny tworzyć ciąg geometryczny.
Ilorazem tego ciągu jest
natomiast
prędkości tworzą ciąg o ilorazie
Zatem
m/s.
Energia kinetyczna ostatniej kuli jest więc prawie dokładnie równa początkowej
energii kinetycznej (po zderzeniach z kulą poprzednią i następną każda z kul
pozostaje prawie nieruchoma).