Куля масою 10г, що летіла горизонтально, потрапляє у вантаж масою 10кг, який підвішено на невагомій нерозтяжній нитці, та застряє в ньому. При цьому вантаж з кулею піднімається на висоту 4см. Визначить швидкість кулі перед зіткненням з вантажем.
Ответы
Ответ: Скорость пули до соприкосновения с грузом ≈ 400 м/с.
Объяснение: Дано:
Масса пули m = 10г = 0, 01 кг
Масса груза М = 10 кг
Высота, на которую поднялся груз h = 4 см = 0,04 м.
Ускорение свободного падения g = 10 м/с²
Найти скорость пули до соприкосновения с грузом V - ?
До соприкосновения с грузом импульс пули был равен:
Р = mV. После соприкосновения с грузом вся энергия пули была передана грузу. В результате этого груз вместе с пулей приобрел некоторую кинетическую энергию, которая привела к подъему груза вместе с пулей на высоту h. Таким образом, энергия пули до соприкосновения с грузом, перешла в потенциальную энергию груза вместе с пулей. Величина этой потенциальной энергии Еп = (М + m)*g*h. Так как первоначальная энергия пули вся перешла в потенциальную энергию груза. то можно записать уравнение: Р = Еп, или mV = (М + m)*g*h.
Отсюда V = (М + m)*g*h/m = (10+0,01)*10*0,04/0,01 ≈ 400 м/с.