Question

Пластилиновый шарик массой 9 г лежит на краю стола высотой 1,25 м. В шарик попадает пуля из пневматической винтовки массой 1 г, летящая горизонтально со скоростью 50 м/с, и застревает в нем. На каком расстоянии от стола упадет шарик? Значение g принять равным 10 м/с2

Answer 1

............................

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законами сохранения импульса и энергии.

Первоначально шарик лежит на краю стола, поэтому его вертикальная составляющая импульса равна нулю. После попадания пули в шарик, они движутся как одно целое, сохраняя общий импульс.

Масса пули: m1 = 1 г = 0.001 кг Скорость пули: v1 = 50 м/с Масса шарика: m2 = 9 г = 0.009 кг Скорость шарика после попадания пули: v2 (неизвестная величина) Импульс до столкновения: p1 = m1 * v1 Импульс после столкновения: p2 = (m1 + m2) * v2

Так как вертикальная составляющая импульса равна нулю, то горизонтальные составляющие импульсов до и после столкновения должны быть равны: p1 = p2

m1 * v1 = (m1 + m2) * v2

Подставляя известные значения, получим: 0.001 кг * 50 м/с = (0.001 кг + 0.009 кг) * v2

0.05 кг * с = 0.01 кг * v2

v2 = 0.05 кг * с / 0.01 кг v2 = 5 м/с

Теперь, зная скорость шарика после попадания пули, мы можем рассчитать время, за которое он упадет с высоты стола.

Используем уравнение движения свободного падения: h = (1/2) * g * t^2

где h - высота падения, g - ускорение свободного падения, t - время падения.

Раскрывая уравнение для t, получаем: t = sqrt(2h / g)

Подставляя известные значения: t = sqrt(2 * 1.25 м / 10 м/с^2) t = sqrt(0.25 с) t = 0.5 с

Теперь мы можем найти расстояние, на котором шарик упадет, зная его горизонтальную скорость v2 и время падения t.

Расстояние = горизонтальная скорость * время падения Расстояние = 5 м/с * 0.5 с Расстояние = 2.5 м

Таким образом, шарик упадет на расстоянии 2.5 м от стола.