18 июня, 17:51

Шар массой 250 г висит на невесомой нити длиной 50 см. В него попадает и застревает в нём горизонтально летящая пуля массой 10 г. Каким должен быть модуль минимальной скорости движения пули, чтобы шар с пулей смог совершить полный оборот в вертикальной плоскости? Сопротивлением воздуха пренебречь.

0
Ответы (1)
  1. 18 июня, 18:38
    0
    mш = 250 г = 0,25 кг.

    L = 50 см = 0,5 м.

    g = 9,8 м/с².

    mп = 10 г = 0,01 кг.

    Vп - ?

    mп * Vп = (mш + mп) * V - закон сохранения импульса, где V - скорость пули с шариков сразу после удара.

    V = mп * Vп / (mш + mп).

    При попадания пули в шар, кинетическая энергия пули с шариком Ек переходит в кинетическую и потенциальную энергию пули с шаром Еп, которые поднимаются на высоту 2 * L.

    (mш + mп) * V² / 2 = (mш + mп) * V12 /2 + (mш + mп) * g * 2 * L, где V1 - скорость шарика в верхней точке.

    V1² = g * L.

    (mш + mп) * V² / 2 = (mш + mп) * g * L /2 + (mш + mп) * g * 2 * L

    V2 = (mш + mп) * g * L / (mш + mп) + (mш + mп) * g * 4 * L / (mш + mп).

    V = √ (g * L + g * 4 * L) = √ (5 * g * L).

    mп * Vп / (mш + mп) = √ (5 * g * L).

    Vп = √ (5 * g * L) * (mш + mп) / mп.

    Vп = √ (5 * 9,8 м/с² * 0,5 м) * (0,25 кг + 0,01 кг) / 0,01 кг = 128,7 м/с.

    Ответ: скорость пули перед ударом в шар составляла Vп = 128,7 м/с.
Знаешь ответ на этот вопрос?
Новые вопросы по физике
движущийся вертикально вниз лифт начинает тормозить. лежащий на полу лифта груз массой 100 кг давит на него с силой 1200 Н. чему равно ускорение лифта?
Ответы (1)
Частота колебаний маятника 10 Гц. Чему равен период колебаний маятника? Какой путь он пройдёт за период колебаний, если амплитуда колебаний 4 см?
Ответы (1)
Прочитайте стихотворение Физикона и ответьте на вопрос. Если стать спиною к солнцу И на дождик посмотреть, То чудесную картину Можно в небе разглядеть: В небе радуга зажжется - Семь чудеснейших цветов.
Ответы (1)
Как располагаются поверхности разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах?
Ответы (1)
Мотоциклист трогается с места и за 8 сек разгоняется до скорости 30 м/с. Определить ускорение мотоциклиста
Ответы (1)
Ведро, имеющее массу m, вместимость V, вытаскивают с водой из колодца. Плотность материала, из которого сделано ведро, равна ρ, плотность воды ρв.
Ответы (1)
Какое значение атмосферного давления больше: 100 кПа или 700 мм рт. ст. мп? 1000 мм рт. ст. или 1000 Па
Ответы (1)
Как определить объём тела, зная его массу и плотность вещества этого тела?
Ответы (1)
Налили 40 литров холодной воды при температуре 6 градусов, а затем добавили кипятка. В результате температура воды стала 36 градусов. Определить сколько кипятка было добавлено. Дать ответ в литрах.
Ответы (1)
Определите давление тела плотностью 6000 кг/м3, если его объем 50 дм3 и площадь всей опоры 200 см2.
Ответы (2)