Question

Пуля, массой 0,004 кг попадает в деревянный брусок, неподвижно лежащий на гладкой горизонтальной плоскости, и застревает в нем. Скорость бруска после этого становится равной 16 м/с. Масса бруска 200 г. Определите скорость пули до попадания в брусок.

Answer 1

Ответ:

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

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать законы сохранения импульса и момента импульса.

Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость:

$Импульс = масса \cdot скорость$

Согласно закону сохранения импульса, импульс системы до столкновения должен равняться импульсу системы после столкновения.

До столкновения:

Пуля массой $m_1 = 0,004$ кг движется со скоростью $v_1$ (которую мы хотим найти). Брусок массой $m_2 = 0,2$ кг лежит неподвижно, следовательно, его начальная скорость $v_2 = 0$.

После столкновения:

Пуля и брусок двигаются вместе со скоростью $v$ (которую мы хотим найти).

Закон сохранения импульса можно записать следующим образом:

$m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = (m_1 + m_2) \cdot v$

Подставляем известные значения:

$0,004 \, \text{кг} \cdot v_1 + 0,2 \, \text{кг} \cdot 0 = (0,004 \, \text{кг} + 0,2 \, \text{кг}) \cdot v$

$0,004 \, \text{кг} \cdot v_1 = 0,204 \, \text{кг} \cdot v$

Теперь можем найти скорость пули $v_1$:

$v_1 = \frac{0,204 \, \text{кг} \cdot v}{0,004 \, \text{кг}}$

$v_1 = 51 \, \text{м/с}$

Таким образом, скорость пули до попадания в брусок составляет 51 м/с.