Задание 25. 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 a = 60°. Какова скорость пули перед попаданием в груз? Ответ округлить до десятых.
Решение.
Пуля, сталкиваясь с маятником массой 0,081 кг, сообщает ему кинетическую энергию, равную , под действием которой маятник отклоняется на 60°. По закону сохранения энергии, потенциальная энергия в точке максимального отклонения маятника, равна
,
где - величина отклонения маятника по вертикали от нижней точки:
метра.
Таким образом, скорость маятника в момент удара о него пули, равна
м/с.
Из закона сохранения импульса можно записать, что импульс пули непосредственно перед ударом о маятник, равен импульсу , который маятник приобрел вместе с пулей (т.к. пластилиновая пуля прилипла к маятнику), т.е.
,
откуда скорость пули непосредственно перед ударом, равна
м/с.
Ответ: 20.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: