Какой будет скорость движения бруска после столкновения пули, если на горизонтальной гладкой поверхности лежит брусок

Тема занятия: Столкновение тел

Пояснение: Для решения данной задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии. При столкновении пуля передает свой импульс и энергию бруску, и они должны сохраняться до и после столкновения.

Импульс вычисляется как произведение массы на скорость: импульс = масса * скорость. Перед столкновением импульс системы состоит только из импульса пули, поэтому импульс после столкновения должен быть равен нулю, так как вся система отразилась назад.

Масса пули равна 0,004 кг, скорость пули перед столкновением – 500 м/с, а постстолкновительная скорость – (-400) м/с.

Таким образом, импульс пули до столкновения равен: импульс_перед = 0,004 кг * 500 м/с = 2 кг * м * м/с.

После столкновения импульс бруска должен компенсировать импульс пули, поэтому:

импульс_перед = импульс_после
2 кг * м * м/с = импульс_бруска
масса_бруска * скорость_бруска_после = 2 кг * м * м/с

Решая уравнение относительно скорости бруска после столкновения:

скорость_бруска_после = (2 кг * м * м/с) / масса_бруска

Подставляем известные значения в уравнение:

скорость_бруска_после = (2 кг * м * м/с) / 1,0 кг = 2 м/с.

Таким образом, скорость движения бруска после столкновения составит 2 м/с в противоположном направлении.

Совет: При решении задач на столкновения тел важно помнить о том, что в закрытой системе сумма импульсов до и после столкновения должна быть равна. Также важно правильно выбирать направления положительных и отрицательных значений скоростей в уравнениях.

Дополнительное упражнение: Пуля массой 10 г, движущаяся со скоростью 100 м/с, сталкивается со стоящим на покоящемся бруском массой 2 кг. Какова будет скорость бруска после упругого столкновения, если пуля отлетела в обратном направлении со скоростью 400 м/с?