Условие задачи
Стержень длиной 𝑙 = 40 см может свободно вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через его край. Пуля массой 𝑚 = 8 г, летящая на излете со скоростью 𝑣 = 12, 25 м/с горизонтально и перпендикулярно стержню, попадает в стержень на расстоянии 𝑎 = 15 см от свободного конца стержня и застревает в нем, заставляя его вращаться с угловой скоростью ω = 5 рад/с.
Найти массу 𝑀 стержня.
Ответ
Найти:
𝑀 = ?
По закону сохранения момента импульса,
𝑚𝑣(𝑙 𝑎) = 𝐽
где 𝑙 𝑎 расстояние от места застревания пули в стержне относительно оси вращения, 𝐽 момент инерции стержня с пулей относительно оси вращения.
𝐽 = 𝐽ст + 𝐽п
Момент инерции стержня найдем по теореме Гюйгенса-Штейнера: