Question

Чему равна скорость неподвижно лежащего бруска массой 4 кг, если в него попадает пуля массой 20г, летящая горизонтально со скоростью 700 м/с , и застревает в нём? 1)2,5м/с 2)7 м/с 3) 3,48м/с 4) 10 м/с

Answer 1

По закону сохранения импульса
( m1 + m2)*v = m2*v2. ( m1 -масса бруска=4кг, v -скорость бруска ( вместе с застрявшей пулей) , m2 -масса пули=0,02кг, v2 - начальная скорость пули=700м/c) выразим v .
v=m2*v2 / ( m1 + m2).
v=0,02*700 ( 4 + 0,02)=3,48м/c.

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, можно использовать законы сохранения импульса и энергии.

Импульс до столкновения равен импульсу после столкновения, если на систему не действуют внешние силы.

Импульс до столкновения: \[ p_{\text{до}} = m_{\text{бруска}} \cdot v_{\text{бруска до}} + m_{\text{пули}} \cdot v_{\text{пули до}} \]

Импульс после столкновения (так как пуля застревает в бруске): \[ p_{\text{после}} = (m_{\text{бруска} + \text{пули}}) \cdot v_{\text{после}} \]

Используем закон сохранения импульса: \[ m_{\text{бруска}} \cdot v_{\text{бруска до}} + m_{\text{пули}} \cdot v_{\text{пули до}} = (m_{\text{бруска} + \text{пули}}) \cdot v_{\text{после}} \]

Теперь найдем скорость после столкновения: \[ v_{\text{после}} = \frac{m_{\text{бруска}} \cdot v_{\text{бруска до}} + m_{\text{пули}} \cdot v_{\text{пули до}}}{m_{\text{бруска} + \text{пули}}} \]

Подставим известные значения: \[ v_{\text{после}} = \frac{(4\, \text{кг} \cdot 0\, \text{м/с}) + (0.02\, \text{кг} \cdot 700\, \text{м/с})}{4.02\, \text{кг}} \]

Рассчитаем этот выражение и получим скорость после столкновения.