РУҚА
5

Решение: Шар с пулей совершает колебания

ЕГЭ · Физика · Задание 5 · Колебания и волны
ПовышеннаяФИПИA85550Несколько вариантов≈ 4 минутыРазбор в 5 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

На длинной, прочной, невесомой и нерастяжимой нити подвешен небольшой шар массой $M$ (см. рисунок). В шар попадает и застревает в нём горизонтально летящая пуля массой $m$. После этого шар с пулей совершает малые колебания. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Во время застревания пули столкновение является неупругим. За короткое время столкновения внешним импульсом натяжения нити можно пренебречь, поэтому для системы «пуля + шар» выполняется закон сохранения импульса.

$$mv = (M+m)u$$
2

Скорость шара с пулей сразу после столкновения равна $u = \dfrac{mv}{M+m}$. При увеличении массы шара $M$ эта скорость уменьшается, поэтому уменьшается и энергия последующих колебаний, а значит, амплитуда становится меньше.

3

После столкновения система совершает малые колебания математического маятника. Их период определяется длиной нити и ускорением свободного падения, но не зависит от массы шара и пули.

$$T = 2\pi\sqrt{\dfrac{l}{g}}$$
4

Во время колебаний импульс системы не сохраняется из-за действия внешних сил тяжести и натяжения нити. При этом механическая энергия сохраняется, но утверждение 3 содержит неверное утверждение о сохранении импульса.

Ускорение тела при движении по дуге не равно постоянно $g$: на шар с пулей действуют сила тяжести и сила натяжения нити, а направление ускорения изменяется.

Ответ
14
14
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Считать, что период маятника зависит от массы груза.

Применять закон сохранения импульса во время последующих колебаний.

Считать ускорение шара с пулей равным $g$ из-за действия силы тяжести.

Закрепить приёмВ теме «Колебания и волны» ещё 168 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 5 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Колебания и волны»: в ней 169 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.