70 кг. На какую высоту поднимется стержень после выстрела пули массой 0,01 кг со скоростью 500 м/с, если предположить, что удар пули сразу останавливает вращение стержня и усилием статического трения с поверхностью не учитывать?
Grigoryevna
В этой задаче мы можем использовать закон сохранения импульса для определения высоты, на которую поднимется стержень после выстрела пули. Импульс определяется как произведение массы на скорость. Перед выстрелом пули стержень находится в покое, поэтому его импульс равен нулю.
У пули также нет импульса до выстрела, поэтому суммарный импульс системы пуля-стержень остается нулевым после выстрела. Мы можем записать это как:
Где и - масса и скорость пули соответственно, и - масса и скорость стержня соответственно.
В данной задаче мы знаем массу пули и ее скорость , а также массу стержня .
Теперь мы можем найти скорость стержня :
Теперь решим уравнение относительно :
Таким образом, получаем, что скорость стержня после выстрела будет равной . Знак «минус» указывает на то, что стержень будет двигаться в противоположном направлении к пуле.
Высоту, на которую поднимется стержень, мы можем найти, используя сохранение энергии. Энергия до выстрела равна энергии после выстрела:
Где - ускорение свободного падения, - высота, на которую поднимется стержень.
Теперь мы можем найти :
Мы можем рассчитать это выражение:
Таким образом, стержень поднимется на высоту приблизительно после выстрела пули.
У пули также нет импульса до выстрела, поэтому суммарный импульс системы пуля-стержень остается нулевым после выстрела. Мы можем записать это как:
Где
В данной задаче мы знаем массу пули
Теперь мы можем найти скорость стержня
Теперь решим уравнение относительно
Таким образом, получаем, что скорость стержня после выстрела будет равной
Высоту, на которую поднимется стержень, мы можем найти, используя сохранение энергии. Энергия до выстрела равна энергии после выстрела:
Где
Теперь мы можем найти
Мы можем рассчитать это выражение:
Таким образом, стержень поднимется на высоту приблизительно
Знаешь ответ?