Question

пуля массой 10 г летевшая горизонтально со скоростью 600м/с пробила стоявший на плоской, ровной поверхности брусок массой 200 г. Найдите приобретенную скорость бревна, если скорость пули стала 400м/с

Answer 1

закон сохр импульса

mv=mu+MU

U=m(v-u)/M = 0,01*(600-400)/0,2 м/с = 0,01*(600-400)/0,2 м/с = 10 м/с

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии.

1. Закон сохранения импульса: Момент импульса системы до столкновения равен моменту импульса системы после столкновения (при условии, что нет внешних сил).

Импульс (p) определяется как произведение массы на скорость: p = масса × скорость.

Перед столкновением пуля имеет импульс, равный 10 г × 600 м/с = 6000 г·м/с (0.01 кг × 600 м/с = 6 кг·м/с).

После столкновения пуля имеет импульс, равный 10 г × 400 м/с = 4000 г·м/с (0.01 кг × 400 м/с = 4 кг·м/с).

Брусок до столкновения не двигается, поэтому его импульс равен нулю.

После столкновения брусок также будет иметь импульс (рассчитаем его позже).

2. Закон сохранения энергии: Механическая энергия системы до столкновения равна механической энергии системы после столкновения (при условии, что нет внешних сил, совершающих работу).

Механическая энергия (Е) складывается из кинетической энергии (KE) и потенциальной энергии (PE). Перед столкновением система имеет только кинетическую энергию:

Едо = KEпули + KEбруска = 0.5 × масса_пули × скорость_пули^2 + 0.5 × масса_бруска × скорость_бруска^2

После столкновения система также имеет кинетическую энергию, но теперь она разделена между пулей и бруском:

Епосле = 0.5 × масса_пули × (новая_скорость_пули)^2 + 0.5 × масса_бруска × (новая_скорость_бруска)^2

Теперь, используя эти два закона сохранения, мы можем решить уравнение:

Импульс до = Импульс после

(масса_пули × старая_скорость_пули) + (масса_бруска × 0) = (масса_пули × новая_скорость_пули) + (масса_бруска × новая_скорость_бруска)

0.01 кг × 600 м/с + 0.2 кг × 0 = 0.01 кг × 400 м/с + 0.2 кг × новая_скорость_бруска

6 кг·м/с = 4 кг·м/с + 0.2 кг × новая_скорость_бруска

0.2 кг × новая_скорость_бруска = 6 кг·м/с - 4 кг·м/с

новая_скорость_бруска = (6 кг·м/с - 4 кг·м/с) / 0.2 кг

новая_скорость_бруска = 2 кг·м/с / 0.2 кг

новая_скорость_бруска = 10 м/с

Таким образом, приобретенная скорость бруска составляет 10 м/с.