Question

летящая горизонтально пуля массой 10 г пробила подвешенный на нити шар массы 1 кг, потеряв при этом половину своей скорости. длина нити 1 м, максимальное отклонение шара 60 градусов. найти скорость пули

Answer 1

обозначим массу пули за m, массу шара за M, скорость пули за v, скорость шара после соударения за u
___________________________________________________

1) по закону сохранения импульса:

2mv = Mu + mv,

mv = Mu,

v = (Mu)/m.

2) по закону сохранения энергии для шара:

(m u²)/2 = mgh,

u = sqrt(2gh)

высота подъема шара определяется из косинуса 60°:

cosα = (l - h)/l => h = l (1 - cosα).

тогда скорость пули после соударения равна

v = (M/m) * sqrt(2gl (1 - cosα)).

v = 100*sqrt(20*0.5) ≈ 316.2 м/c - скорость пули после соударения

v = 632.4 м/c - скорость пули перед соударением