Question

Для определения скорости пули массой 20 г производится выстрел в ящик с песком массой 1 кг, подвешенный на тросе длиной 10 м. Пуля застревает в песке, и её удар приводит ящик в движение. При максимальном удалении ящика от положения равновесия трос отклоняется от вертикального положения на угол 30°. Определите скорость пули. помогите пожалуйста..​

Answer 1

Ответ:

около 471м/с.

Объяснение:m_1 * v_1 = (m_1 + m_2) * v_2

где m_1 - масса пули, v_1 - скорость пули, m_2 - масса ящика с песком, v_2 - скорость ящика с песком после удара пули.

Также используем закон сохранения энергии:

1/2 * m_1 * v_1^2 = (m_1 + m_2) * g * h

где g - ускорение свободного падения, h - максимальное отклонение ящика от положения равновесия (высота подъема ящика).

Перейдем к численным значениям:

m_1 = 0.02 кг

m_2 = 1 кг

l = 10 м

θ = 30°

g = 9.81 м/с^2

Вычислим максимальное отклонение ящика от положения равновесия:

h = l * sin(θ) = 10 м * sin(30°) ≈ 5 м

Подставим известные значения в закон сохранения энергии и найдем скорость пули:

1/2 * m_1 * v_1^2 = (m_1 + m_2) * g * h

v_1 = sqrt(2 * (m_1 + m_2) * g * h / m_1) ≈ sqrt(2 * 1.02 * 9.81 * 5 / 0.02) ≈ 471 м/с

Ответ: скорость пули составляет около 471 м/с.

Answer 2

Calculation of Bullet Speed

To determine the speed of the bullet, we can use the principle of conservation of momentum. The momentum before the bullet hits the sand-filled box is equal to the momentum after the bullet gets embedded in the sand.

The momentum of an object is given by the product of its mass and velocity. In this case, the momentum of the bullet before impact is equal to the momentum of the bullet and the sand-filled box after impact.

Let's denote the mass of the bullet as m_bullet (20 g = 0.02 kg) and the mass of the sand-filled box as m_box (1 kg). The initial velocity of the bullet is denoted as v_bullet, and the final velocity of the bullet and the box after impact is denoted as v_final.

According to the principle of conservation of momentum, we have:

m_bullet * v_bullet = (m_bullet + m_box) * v_final.

Since the bullet gets embedded in the sand, the final velocity of the bullet and the box is the same. Therefore, we can rewrite the equation as:

v_bullet = (m_bullet + m_box) * v_final / m_bullet.

To find the final velocity v_final, we need to determine the maximum displacement of the box from its equilibrium position. The angle of deviation of the rope from the vertical position is given as 30°.

Using trigonometry, we can determine the vertical displacement of the box