Пуля массой m, летящая с горизонтальной скоростью V0, попадает в шар с массой М, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити длиной ℓ и застревает в нем. Доля кинетической энергии пули, перешедшей в тепло при ударе, равна β

25 июля 2024
Физика

Условие:

Пуля массой m, летящая с горизонтальной скоростью V₀, попадает в шар с массой М, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити длиной ℓ и застревает в нем. Доля кинетической энергии пули, перешедшей в тепло при ударе, равна β. Шар сразу после удара приобретает скорость V и поднимается на высоту h, нить при этом отклоняется от вертикали на угол α.

Найти массу шара, M, длину нити, l, долю энергии пули, перешедшей в тепло при ударе, β. Определить на какую высоту поднимется шар, h.

Дано:

m = 2 г =2∙10^-3 кг

V₀ = 800 м/с

V = 1,59 м/с

α = 30⁰

Найти:

Решение:

На рисунке показана схема задачи.

Пуля попадает в шар и застревает в нём.

Это абсолютно неупругий удар. На систему пуля-шар в момент удара никакие внешние силы в горизонтальном направлении не действуют, поэтому выполняется закон сохранения импульса в проекции на ось х.

Далее шар с пулей, имея запас кинетической энергии, поднимается до некоторой высоты h, на которой кинетическая энергия полностью пер...