Задание 24. Летящая горизонтально пластилиновая пуля массой 9 г попадает в неподвижно висящий на нити длиной 40 см груз массой 81 г, в результате чего груз с прилипшей к нему пулей начинает совершать колебания. Максимальный угол отклонения нити от вертикали при этом α = 60°. Какова скорость пули перед попаданием в груз?
Решение.
Начальный
импульс летящей пули (непосредственно перед столкновением) равен 
, где 
- скорость пули перед
попаданием в груз. После этого пуля прилипает к грузу на нити длиной 40 см и массой
и сообщает
ему импульс 
,
то есть можно записать равенство
.
Вся сообщенная кинетическая энергия отклоняет маятник на 60 градусов и в крайней точке она полностью переходит в потенциальную энергию, равную
,
где
метра –
максимальная высота отклонения маятника. То есть можно записать равенство
,
откуда
.
Подставляя числовые значения, получаем:
м/с.
Ответ: 20.
Другие задания: