Question

В шар,подвешенный на нити, масса которого 5кг, попадает пуля массой 2г, летящая с горизонтальной скорость. 1000м/с.Пройдя через шар, она продолжает движение в том же направлении со скоростью 500м/c. На какую максимальную высоту поднимется шар?

Answer 1

Вопрос построен неправильно 

Answer 2

Для решения задачи можно использовать закон сохранения импульса, который гласит, что сумма импульсов системы до столкновения равна сумме импульсов после столкновения. Так как горизонтальная скорость шара не меняется, мы можем рассмотреть только вертикальную составляющую движения.

До столкновения импульс системы равен нулю, после столкновения импульс пули можно выразить как mv, где m - масса пули, а v - ее скорость. Таким образом, импульс шара после столкновения будет равен -mv, так как шар движется в противоположном направлении. Поскольку импульс системы должен сохраняться, мы можем записать уравнение:

0 = mv - m_шараv_шара

где m_шара - масса шара, а v_шара - его скорость после столкновения.

Решив уравнение относительно v_шара, получим:

v_шара = (m*v) / m_шара

Затем можно использовать закон сохранения энергии, чтобы определить, на какую высоту поднимется шар. Кинетическая энергия пули до столкновения равна (1/2)mv^2, а кинетическая энергия пули и шара после столкновения равна (1/2)m_шараv_шара^2. Разность между этими энергиями равна работе силы сопротивления воздуха и силы трения внутри шара. Поскольку энергия не должна теряться, эта разность должна быть равна нулю. Таким образом, мы можем записать уравнение:

(1/2)mv^2 = (1/2)m_шараv_шара^2 + m_шараgh

где g - ускорение свободного падения, h - максимальная высота, на которую поднимется шар.

Решив уравнение относительно h, получим:

h = (v_шара^2 - v^2) / (2*g)

Подставляя значения, получим:

h = ((2гмv^2) / (m_шара*(m*v)^2)) - 0.5 = 0.098 метра

Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется шар, составляет около 0,098 метра.