Какая будет скорость v′ у горизонтально летящей пули массой m, если она застряла в свинцовом шарике такой же массы

Суть вопроса: Закон сохранения импульса

Разъяснение:

Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов замкнутой системы остается постоянной в отсутствии внешних сил. В данной задаче рассмотрим систему, в которой горизонтально летящая пуля сталкивается со свинцовым шариком.

Дано, что масса пули равна m и она имеет скорость v. После столкновения с пулей свинцовый шарик получает ту же скорость v и массу m.

Используем закон сохранения импульса:

m * v + 0 = m * v" + m * v"

Из этого уравнения можно найти скорость v" свинцового шарика после столкновения:

v" = (m * v) / (2m) = v/2

Теперь рассмотрим случай, когда пуля сталкивается со свинцовым шариком массой 10m. Аналогично:

m * v + 0 = (10m) * v" + (10m) * v"

v" = (m * v) / (20m) = v/20

Таким образом, скорость второго свинцового шарика будет равна v/20.

Дополнительный материал:

Дано: масса пули m = 0.02 кг, начальная скорость пули v = 100 м/с.

Чтобы найти скорость первого свинцового шарика после столкновения, используем формулу:

v" = (0.02 * 100) / (2 * 0.02) = 50 м/с.

Для второго свинцового шарика, масса которого равна 10 * 0.02 = 0.2 кг, рассчитываем скорость так:

v" = (0.02 * 100) / (20 * 0.02) = 5 м/с.

Совет:

Для лучшего понимания и запоминания этой темы рекомендуется сопоставить закон сохранения импульса с обычным обменом мячами на бильярдном столе. Когда мячик катится и сталкивается с другим мячом, он передает часть своей скорости другому мячу.

Закрепляющее упражнение:

Пуля массой 0.03 кг движется со скоростью 200 м/с. Она сталкивается со свинцовым шариком массой 0.1 кг. Какая будет скорость обоих шариков после столкновения? (Ответ выразите в м/с)