В груз массой 4,99 кг, висящий на шнуре длиной 4 м, попала горизонтально летящая со скоростью 500 м/с пуля... В груз массой 4,99 кг, висящий на шнуре длиной 4 м, попала горизонтально летящая со скоростью 500 м/с пуля. Пуля застряла в бруске. На какой угол отклонится шнур от вертикали, если масса пули 10 г?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи, можно воспользоваться законом сохранения импульса.

Изначально импульс системы (груз и пуля) равен нулю, так как система покоится. После выстрела импульс груза будет равен импульсу пули, которая в него попала. Импульс выстреленной пули равен произведению её массы на скорость:

m1 v1 = m2 v2

где m1 - масса пули, v1 - скорость пули до столкновения, m2 - масса груза, v2 - скорость груза после столкновения.

После пули встроится в груз, скорость груза изменится на некоторую величину. Если угол отклонения шнура после столкновения равен alpha, то груз будет двигаться по дуге окружности радиуса L*sin(alpha). Тогда можно записать закон сохранения энергии:

(1/2) m2 V^2 = (1/2) m2 v^2 + (1/2) m1 v1^2

где V - скорость груза после столкновения, v - скорость пули после столкновения.

Подставляем все известные значения и, решив уравнения, найдем угол отклонения шнура от вертикали.