Сколько раз масса пули меньше массы шара, если пуля горизонтально летит со скоростью 570 м/с и попадает в шар, который
Сколько раз масса пули меньше массы шара, если пуля горизонтально летит со скоростью 570 м/с и попадает в шар, который подвешен на жестком невесомом стержне и застревает в нем, отклоняя стержень с шаром на угол 10 градусов от вертикали, и расстояние от точки подвеса стержня до центра шара равно...
20.12.2023 20:40
Масса пули и масса шара могут быть обозначены как m1 и m2 соответственно. Пусть скорость пули перед попаданием в шар равна v1, а скорость шара после попадания равна v2.
Согласно закону сохранения импульса, сумма начальных импульсов должна равняться сумме конечных импульсов:
m1 * v1 = (m1 + m2) * v2
Таким образом, чтобы определить, сколько раз масса пули меньше массы шара, нужно решить данное уравнение.
Теперь рассмотрим момент вращения шара и стержня после попадания пули. Инерция вращения шара и стержня могут быть обозначены как I1 и I2 соответственно. Угловая скорость шара после попадания обозначается как ω.
Согласно закону сохранения момента импульса, сумма начальных моментов импульса должна равняться сумме конечных моментов импульса:
I1 * ω1 = (I1 + I2) * ω2
Это еще одно уравнение, которое нужно решить.
Демонстрация: Установим значения m1 = 0.03 кг, m2 = 0.5 кг и v1 = 570 м/с, а указанное расстояние равно 0.8 м.
Совет: Чтобы лучше понять концепцию сохранения импульса и вращения, можно провести опыт с пулей и шаром на зависящем стержне.
Задача для проверки: Если масса пули 0.02 кг, масса шара 0.4 кг, а начальная скорость пули 700 м/с, какое значение угловой скорости будет у шара после попадания?