Столкновение шарика с бруском
Маленький шарик массой $m = 0{,}5\ \text{кг}$ подвешен на лёгкой нерастяжимой нити длиной $l = 0{,}8\ \text{м}$, которая разрывается при силе натяжения $T_0 = 8{,}6\ \text{Н}$. Шарик отведён от положения равновесия (оно показано на рисунке пунктиром) и отпущен. Когда шарик проходит положение равновесия, нить обрывается, и шарик тут же абсолютно неупруго сталкивается с бруском, лежащим неподвижно на гладкой горизонтальной поверхности стола. Скорость бруска после удара $u = 0{,}4\ \text{м/с}$. Какова масса $M$ бруска? Считать, что брусок после удара движется поступательно.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Маленький шарик массой m = 0,5 кг подвешен на лёгкой нерастяжимой нити длиной l = 0,8 м, которая разрывается при силе натяжения Н. Шарик отведён от положения равновесия (оно показано на рисунке пунктиром) и отпущен. Когда шарик проходит положение равновесия, нить обрывается, и шарик тут же абсолютно неупруго сталкивается с бруском, лежащим неподвижно на гладкой горизонтальной поверхности стола. Скорость бруска после удара u = 0,4 м/с. Какова масса M бруска? Считать, что брусок после удара движется поступательно. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Как связаны сила натяжения нити, вес шарика и центростремительное ускорение в нижней точке?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
В момент разрыва нити используйте $T_0 - mg = \dfrac{mv^2}{l}$, а при ударе — закон сохранения импульса.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Найдите скорость шарика перед ударом: $v = \sqrt{\dfrac{(T_0 - mg)l}{m}} = 2{,}4\ \text{м/с}$. Затем из $mv = (M + m)u$ получите $M = 2{,}5\ \text{кг}$.