Пуля, летящая горизонтально со скоростью 100 м/с, попадает в брусок массой 192 г и застревает в нем. После этого брусок с пулей проходят до остановки путь 8 м. Найдите массу пули, если коэффициент трения бруска о поверхность 0.1.
Ответы
Ответ:
Закон сохранения импульса:
mV = Mv, где m - масса пули, а M = 100m - масса пули и бруска, так как они после столкновения движутся совместно (пуля попадает в брусок и застревает в нем).
Итак, имеем mV = 100mv?, m сокращается, получается V=100v =>
v = V/100 = 400/100 = 4м/c - скорость бруска после попадания в него пули.
Теперь считаем ускорение (замедление) бруска. На брусок действует сила трения F = mgμ, ускорение равно F/m, то есть:
a = F/m = (mgμ)/m = gμ = 9,8*0.1 = 0,98 м/сек^2
Путь при равноускоренном (равнозамедленном) движении вычисляется S = at^2/2, но нам неизвестно время t.
Считаем t. За время t скорость упала с 4 м/с до 0
Vк = Vo - at => at = Vo-Vk => t = (Vo-Vk)/a = (4м/с)/0,98 = 4,08 сек.
Подставляем значение времени:
S = at^2/2 = 0,98*(4,08)^2/2 = 8,16 метра.
Ответ: брусок пройдет 8,16 метра после попадания в него пули.