Нужна помощь в решении задачи,за правильный ответ даю 50б!
И так:
Шар массой 1кг,подвешенный на нити длиной 90 см,
отводят от положения равновесия на угол 60 градусов и отпускают.В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10г,летящая навстречу шару со скоростью 300м/с.Она пробивает его и вылетает горизонтально со скоростью 200м/с,после чего шар продолжает движение в прежнем направлении.На какой максимальный угол отклонится шар после попадания в него пули?(Массу шара считать неизменной,диаметр шара-пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити)

Дано:
 m_{1}=1 кг
l=0,9 м
 alpha =39°
 m_{2}=0,01 кг
 v_{2}=300 м/с
 v_{2}=200 м/с

Найти:
 beta - ?

Решение:

1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:

 m_{1}g h_{1}= frac{ m_{1} v_{1}в  }{2}

Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:

cos alpha = frac{l- h_{1} }{l}

Откуда выводим h1:

 h_{1}=l(1- cos alpha )

Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:

 v_{1}= sqrt{2gl(1-cos alpha )}

2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:

 m_{2} v_{2}-   m_{1} v_{1}= m_{2} v_{2}- m_{1} v_{1}      ,

где V1 - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:

 v_{1}= sqrt{2gl(1-cos alpha )}- frac{ m_{2}( v_{2}- v_{2})   }{ m_{1} }     
 v_{1}= sqrt{20*0,9*0,5}- frac{0,01*100}{1}=3-1=2

3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей:

 frac{ m_{1} v_{1}в  }{2}= m_{1}g h_{2}

При этом h2 аналогично h1 равен:

 h_{2} =l(1-cos beta )

Перепишем ЗСЭ в виде:

 v_{1}в=2gl-2glcos beta

Откуда cosβ:

cos beta =1- frac{ v_{1}в }{2gl} =1- frac{4}{18} = frac{14}{18}= frac{7}{9}=39  °

Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку