Стальная пуля массой 4 г, летящая горизонтально со скоростью 500 м. с, попадает в центр боковой грани неподвижного стального бруска, масса которого 1 кг. После столкновения пуля отскакивает в противоположную сторону со скоростью 400м. с. Чему равна скорость бруска после падения ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Используем законы сохранения импульса и энергии:

Закон сохранения импульса
m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'
где m1 и v1 - масса и скорость пули до столкновения, m2 и v2 - масса и скорость бруска до столкновения, v1' и v2' - скорости после столкновения.

Подставляем известные значения
4г 500м/с + 1кг 0 = 4г (-400м/с) + 1кг v2
0.002кгм/с - 0 = -0.002кгм/с + 1кг * v2
v2 = 0.002м/с.

Таким образом, скорость бруска после столкновения равна 0.002м/с.

Закон сохранения энергии
(м1 v1^2) / 2 + (м2 v2^2) / 2 = (м1 (v1')^2) / 2 + (м2 (v2')^2) / 2
где v1 и v2 - скорости до столкновения, v1' и v2' - скорости после столкновения.

Подставляем известные значения
(0.004кг (500м/с)^2) / 2 + (1кг 0) / 2 = (0.004кг (400м/с)^2) / 2 + (1кг (0.002м/с)^2) / 2
(0.004кг 250000м^2/с^2) / 2 = (0.004кг 160000м^2/с^2) / 2 + (1кг * (0.002м/с)^2) / 2
500Дж = 320Дж + 0,001Дж
180Дж = 0
получаем противоречие.

Таким образом, в данном случае закон сохранения энергии не выполняется, что может быть связано с потерями энергии в виде тепла и звука при неупругом столкновении.