22

Решение: Скорость пули до столкновения

ОГЭ · Физика · Задание 22 · Энергия и импульс
ПовышеннаяФИПИ3D432AРазвёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 4 шага
Условие

Брусок массой $1{,}8\ \text{кг}$ движется со скоростью $2\ \text{м/с}$ по гладкой горизонтальной поверхности. Навстречу бруску летит пуля массой $9\ \text{г}$, которая пробивает брусок насквозь и вылетает из него со скоростью $500\ \text{м/с}$. При этом брусок останавливается. Чему равна скорость пули до встречи с бруском?

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

4 шага
1

Выберем направление движения бруска за положительное. Тогда скорость пули до встречи направлена в противоположную сторону и равна $-v$, а после пробивания пуля продолжает двигаться в том же направлении со скоростью $-500\ \text{м/с}$.

2

Внешние горизонтальные силы отсутствуют, поэтому для системы «брусок–пуля» выполняется закон сохранения импульса.

$$m_\text{б}u_\text{б} - m_\text{п}v = m_\text{п}(-500)$$
3

Подставим значения: массу пули выразим в килограммах: $9\ \text{г} = 0{,}009\ \text{кг}$. Скорость бруска после взаимодействия равна нулю.

$$1{,}8 \cdot 2 - 0{,}009v = -0{,}009 \cdot 500$$

Решим уравнение относительно скорости пули до встречи.

$$3{,}6 - 0{,}009v = -4{,}5;\quad 0{,}009v = 8{,}1;\quad v = 900\ \text{м/с}$$
Ответ

Скорость пули до встречи с бруском равна $900\ \text{м/с}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывать противоположные направления движения бруска и пули.

Подставить массу пули как $9$ вместо $0{,}009\ \text{кг}$.

Считать, что после пробивания пуля движется в противоположную сторону.

Не учитывать, что брусок после взаимодействия остановился.

Закрепить приёмВ теме «Энергия и импульс» ещё 138 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 22 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Энергия и импульс»: в ней 139 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.