Задание 26 ЕГЭ по физике · 049666

До удара левый шарик движется под действием силы тяжести. Сопротивлением воздуха и трением в подвесе пренебрегаем, поэтому до момента удара применим закон сохранения механической энергии. Если h — разность высот начального положения и нижней точки, то mgh=mu²2.
u²=2gh
Во время удара внешним импульсом силы тяжести и натяжения нитей по горизонтальному направлению можно пренебречь, так как удар кратковременный, а нити в момент удара вертикальны. Поэтому сохраняется горизонтальная составляющая импульса.
mu=(m+M)v
Скорость шариков сразу после абсолютно неупругого удара равна v=mm+Mu. Их кинетическая энергия после удара:
K_после=(m+M)v²2=m²u²2(m+M)=m²m+Mgh
Количество теплоты, выделившееся при неупругом ударе, равно убыли механической энергии в процессе удара:
Q=mu²2−K_после=mgh−m²m+Mgh=mMm+Mgh
Находим требуемое отношение:
QK_после=mMm+Mghm²m+Mgh=Mm=0,20,1=2