Пуля летевшая горизонтально со скоростью 500 м/с попадает в шар подвешенный на очень легком жестком стержне и застряет в нем. Расстояние от точки подвеса до центра шара 2 м стержень с шаром вследствие удара отклонился на 30 градусов определите отношение массы шара к массе пули?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Из закона сохранения импульса можем записать:

m1v1 = (m1 + m2)v2

где m1 - масса пули, v1 - скорость пули до соударения, m2 - масса шара, v2 - скорость системы после соударения.

Мы знаем, что скорость пули горизонтальна и равна 500 м/с, а после соударения система движется вместе, так что v2 = 0.

m1v1 = m1500 = (m1 + m2)0

Отсюда получаем, что m2 = -m1.

Также, из геометрии треугольника, в котором прямой угол между горизонталью и стержнем, который отклонился на 30 градусов, можно увидеть, что sin(30 градусов) = 2/ длина стержня. Таким образом, длина стержня = 4 м.

Теперь рассмотрим момент импульса системы:

m1v12 = (m1+m2)*0

Отсюда следует, что m2 = -m1.

Из условия получаем отношение массы шара к массе пули:

m2/m1 = -m1/m1 = -1.

Итак, отношение массы шара к массе пули равно -1.