Question

Летящая горизонтально со скоростью 20 м/с пластилиновая пуля массой 9 г попадает в груз неподвижно висящий на нити длиной 40 см, в результате чего груз с прилипшей к нему пулей начинает совершать колебания. Максимальный угол отклонения нити от вертикали при этом равен α = 60°. Какова масса груза?

Answer 1

M2-?;
m1=0,009г;
L=0,4м;
a=60;
v1=20м/c;
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Нарисуем прямоугольный треугольник, где L - гипотенуза, тогда через косинус найдем высоту, на которую поднимается груз с пулей:
H=cos60*L=0,4*0,5=0,2;
V2 - скорость груза с телом после столкновения
По закону сохранения энергии (m1+m2)*V2^2/2=(m1+m2)*g*h =>V2^2=2gh, отсюда V2=√2*10*0,2=2м/c;
Теперь запишем закон сохранения импульса для всей системы:
m1*V1+0=(m1+m2)*V2;
Отсюда m2=(m1*V1)/V2-m1=0,009*20/2-0,009=0,081кг, или же 81г