Нужна помощь с физикой!! Летящая в горизонтальном направлении пуля массой m = 1 г попадает в шар массой M = 0,2 кг подвешенном на нити длиной l = 1 м и застревает в нём. Определить скорость пули перед ударом, если при попадании пули в шар, нить отклонилась от вертикали на угол a = 30°. Ускорение свободного падения считать равным g = 10 м/с^2 Силой сопротивления воздуха пренебречь.
Варианты ответа: 1. Попадание пули в шар можно считать абсолютно упругим соударением 2. Попадание пули в шар можно считать абсолютно неупругим соударением 3. Шар с застрявшей в нём пулей будет обладать механической энергией, равной энергии пули до попадания 4. Шар с застрявшей в нём пулей, отклоняясь от положения равновесия, будет двигаться с сохранением полной механической энергии 5. Шар с застрявшей в нём пулей сможет отклониться от положения равновесия, так как будет обладать внутренней энергией после соударения
Для решения данной задачи используем законы сохранения импульса и механической энергии.
Запишем закон сохранения импульса: m v = (m + M) V, где m - масса пули, v - скорость пули перед ударом, M - масса шара, V - скорость шара с пулей после удара.
Запишем закон сохранения механической энергии: m v^2 = (m + M) V^2 + (M g l sin(a)), где m v^2 - кинетическая энергия пули до удара, (m + M) V^2 - кинетическая энергия шара с пулей после удара, (M g l sin(a)) - работа упругой силы нити, совершаемая на пулю.
Подставляем v из первого уравнения во второе и решаем систему уравнений.
Получаем, что скорость пули перед ударом v = 12 м/с.
Для решения данной задачи используем законы сохранения импульса и механической энергии.
Запишем закон сохранения импульса:
m v = (m + M) V,
где m - масса пули, v - скорость пули перед ударом, M - масса шара, V - скорость шара с пулей после удара.
Запишем закон сохранения механической энергии:
m v^2 = (m + M) V^2 + (M g l sin(a)),
где m v^2 - кинетическая энергия пули до удара, (m + M) V^2 - кинетическая энергия шара с пулей после удара, (M g l sin(a)) - работа упругой силы нити, совершаемая на пулю.
Подставляем v из первого уравнения во второе и решаем систему уравнений.
Получаем, что скорость пули перед ударом v = 12 м/с.
Ответ: 12 м/с.