На невесомой нерастяжимой нити длиной l=72 см висит маленький шар массаой

На невесомой нерастяжимой нити длиной l=72 см висит маленькой шар массаой M=52г. Пуля массой m =8,0 г, парящая со скоростью v, попадает в шар и застревает в нем. Если скорость пули была ориентирована вдоль поперечника шара, то шар совершит полный оборот по окружности в вертикальной плоскости при наименьшем значении модуля скорости v пули, равном... м/с

Задать свой вопрос
1 ответ

l  = 72 см = 0,72 м.

M = 52 г = 0,052 кг.

m = 8 г = 0,008 кг.

g = 9,8 м/с2.

V - ?

Выразим скорость шара V1  сразу после попадания в него пули по закону сохранения импульса: m * V = (M + m) * V1.

V1 = m * V / (M + m). 

Сообразно закону сохранения полной механической энергии: (M + m) * V12/2 = (M + m) * V22/2 + (M + m) * g * 2 * l, где V2 - скорость шарика с пулей в верхней точке линии движения.

V12/2 = V22/2 + g * 2 * l.

V12 = V22 + g * 4 * l.

В верхней точке линии движения центростремительное ускорение а должно быть одинаковое ускорению свободного падения g: а = g.

g = V22/ l. 

V2= g * l. 

 V12 = g * l + g * 4 * l = 5 * g * l.

 m2 * V2 / (M + m)2 =  5 * g * l.

V= 5 * g * l *  (M + m)2 / m2.

V = (M + m) * (5 * g * l) / m. 

V = (0,052 кг + 0,008 кг) * (5 * 9,8 м/с2 * 0,72 м) / 0,008 кг = 44,5 м/с.

Ответ: перед попаданием в шарик скорость пули сочиняла V = 44,5 м/с.

, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт