Каков модуль ускорения шарика в верхней точке окружности после попадания пули, если пуля массой 4 г летит горизонтально

Тема урока: Ускорение шарика в верхней точке окружности после попадания пули

Разъяснение: Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии.

Первым шагом найдем начальную скорость системы шарика и пули, перед попаданием пули в шарик. Поскольку пуля летит горизонтально, ее вертикальная составляющая скорости равна нулю, а горизонтальная составляющая скорости будет равна 125 м/с.

При попадании пули в шарик, происходит консервация импульса системы. Так как шарик и пуля после столкновения двигаются вместе, то можно записать уравнение:
(m1 * v1) + (m2 * v2) = (m1 + m2) * v,
где m1 и m2 - массы пули и шарика соответственно, v1 и v2 - скорости пули и шарика перед столкновением, v - искомая скорость шарика и пули после столкновения.

Теперь мы можем записать уравнение для начальной кинетической энергии системы, которая равна сумме кинетической энергии пули и шарика до столкновения:
Ek = (1/2) * m1 * v1^2 + (1/2) * m2 * v2^2.

Также, поскольку пуля застревает в шарике, после столкновения шарик с пулей движется как единое целое, а его масса становится равной сумме масс пули и шарика.

Решив уравнение сохранения импульса и подставив полученное значение скорости в уравнение для начальной кинетической энергии, мы можем найти модуль ускорения шарика в верхней точке окружности после попадания пули.

Доп. материал: Пуля массой 4 г летит горизонтально со скоростью 125 м/с и попадает в шарик массой 100 г. Шарик подвешен на жестком невесомом стержне длиной 0,5 м с шарниром наверху, и пуля застревает в шарике. Найдите модуль ускорения шарика в верхней точке его окружности после попадания пули.

Совет: Для выполнения данной задачи вам потребуются знания о законах сохранения импульса и энергии, а также применение формулы для ускорения. Важно также учесть влияние трения шарика о воздух.

Задача на проверку: Шарик массой 200 г движется по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью 5 м/с. Какова сила трения, действующая на шарик, если коэффициент трения между шариком и поверхностью равен 0,2? Как изменится ответ, если скорость шарика удвоится?