СРОЧНО ДАЮ 100 БАЛЛОВ
Пулька массой m, выпущенная из пневматического ружья со скоростью 200 м/с, пробивает картонную коробку массой = 20, покоящуюся на полу, и вылетает в том же направлении со скоростью 100 м/с. На какое расстояние сместится коробка к моменту, когда её скорость уменьшится на 30%? Коэффициент трения коробки о поверхность пола принять равным 0,2.
Ответы
Ответ:
1. Знайдіть першу швидкість пулі з використанням закону збереження імпульсу. Знаючи масу пулі (m) та її початкову швидкість (200 м/с), можна обчислити ініціальний імпульс:
P1 = m * v1
2. Оскільки система є замкненою, тобто жодна зовнішня сила не діє на систему, сума імпульсів до стрілянини буде дорівнювати сумі імпульсів після стрілянини:
P1 = P2
3. Знайдіть масу коробки. Оскільки коробка і пуля мають однакову швидкість після пробивання, сила руху пулі і коробки має бути однаковою. Закон другого Ньютона може бути записаний у вигляді:
F = m * a
Зважаючи на силу тертя (Fт), можна записати:
Fт = μ * m * g
4. Після пробивання пуля вилітає зі швидкістю 100 м/с. Знаючи швидкість пулі (v2) та масу пулі (m), можна обчислити кінцевий імпульс:
P2 = m * v2
5. Знайдіть прискорення коробки. Використовуючи рівняння імпульсу коробки, можна записати:
P2 = mк * aк
Запишіть вираз для кінцевого імпульсу через масу коробки (mк) і швидкість коробки (vк), використовуючи другий закон Ньютона:
P2 = mк * vк
6. Знайдіть відстань, на яку зміститься коробка. Використовуючи рівняння руху зі сталим прискоренням:
vк^2 = uк^2 + 2 * aк * s
Де uк - початкова швидкість (100 м/с), s - шукана відстань.
Підставте відомі величини:
0 = 100^2 + 2 * aк * s
Знайдіть прискорення:
aк = (vк - uк) / t
Замініть вираз для прискорення:
0 = 100^2 + 2 * ((vк - uк) / t) * s
Знайдіть відстань:
s = -100^2 * t / (2 * (vк - uк))
7. Подіставши відомі величини (t = 0,3 с, vк = 0,7 * 100 м/с, uк = 100 м/с), знайдіть шукану відстань s.
Це покаже вам, на яку відстань зміститься коробка к моменту, коли її швидкість зменшиться на 30%.