Изменение импульса пули
Шар массой $1\ \text{кг}$, подвешенный на нити длиной $90\ \text{см}$, отводят от положения равновесия на угол $60^\circ$ и отпускают. В момент прохождения шара через положение равновесия в него попадает пуля, летящая навстречу шару, которая пробивает его и продолжает двигаться горизонтально. Определите модуль изменения импульса пули в результате попадания в шар, если шар, продолжая движение в прежнем направлении, отклоняется на угол $39^\circ$. Массу шара считать неизменной; диаметр шара — пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити; $\cos 39^\circ = \dfrac{7}{9}$. Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60° и отпускают. В момент прохождения Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
| ||
| |
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
Какие законы позволяют найти скорость шара до и после попадания пули?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Для движения шара до и после удара используйте закон сохранения механической энергии, а во время кратковременного столкновения — закон сохранения импульса в горизонтальном направлении.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Скорости шара: $v=\sqrt{2gl(1-\cos60^\circ)}=3\ \text{м/с}$ и $u=\sqrt{2gl(1-\cos39^\circ)}=2\ \text{м/с}$. Изменение импульса пули по модулю равно изменению импульса шара: $\left|\Delta \vec p_\text{пули}\right|=M(v+u)=5\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$.