Простая зада по физике
Куля масою m=10 г, що летить горизонтально зі швидкістю v=0,5 км/с, попадає в підвішений на тросах ящик з піском масою M=6 кг і застряє в ньому. Визначити вистоту h, на яку підніметься такий балістичний маятник, відхилившись після удару.
Ответы
Ответ:
Щоб знайти висоту h, на яку підніметься балістичний маятник після удару, спочатку треба знайти початкову кінетичну енергію кулі, яка буде перетворена у потенційну енергію маятника.
Початкова кінетична енергія кулі може бути знайдена за формулою:
KE = (1/2) * m * v^2,
де m - маса кулі (10 г = 0,01 кг),
v - швидкість кулі (0,5 км/с = 0,5 * 1000 м/с = 500 м/с).
Підставляємо відповідні значення:
KE = (1/2) * 0,01 * (500)^2 = 1250 Дж.
Ця кінетична енергія кулі буде перетворена у потенційну енергію піднятого маятника, яка може бути виражена формулою:
PE = M * g * h,
де M - маса ящика з піском (6 кг),
g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с^2),
h - висота, на яку піднімається маятник.
Підставляємо відповідні значення:
1250 = 6 * 9,8 * h.
Звідси отримуємо:
h = 1250 / (6 * 9,8) ≈ 21,37 м.
Отже, висота, на яку піднімається маятник після удару, буде приблизно 21,37 метрів.