На невесомой нерастяжимой нити длиной l=72 см висит маленький шар массаой M=52г. Пуля

На невесомой нерастяжимой нити длиной l=72 см висит маленькой шар массаой M=52г. Пуля массой m =8,0 г, летящая 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, одинаковом... м/с

Задать свой вопрос
Jevelina
это школьный курс)
Камилла
это школьный курс)
2 ответа
При ударе пули о шар действует закон сохранения импульса. Обозначим скорость движения системы "шар+пуля" через v1, тогда
mv=(M+m)v_1 \to v_1=v \fracmM+m=v \frac852+8= \frac215v
Дальше осматриваем систему "шар+пуля" как вещественную точку с массой m+M, владевшую в начале собственного движения кинетической энергией Eк1, а в верхей точке линии движения - суммой кинетической энергии Ек2 и возможной Ер2.
По закону сохранения энергии Ек1=Ек2+Ер2:
\frac(M+m)v_1^22= \frac(M+m)v_2^22+(M+m)*g*2l \to v_1^2=v_2^2+4gl
Здесь v2 обозначен модуль проекции вещественной точки на горизонтальную ось в верхней точке линии движения (по-обычному, её линейная скорость).
Для определения скорости v2 осмотрим действующие на вещественную точку силы.
Вниз действуют сила тяжести и натяжение нити, ввысь - центробежная сила вращения.
Граничное условие, при котором тело не падает - это нулевое натяжение нити. Тогда:
 \frac(M+m)v_2^2l=(M+m)g \to v_2^2=gl
Подставляя отысканное значение квадрата скорости в предыдущее уравнение, получим:
v_1^2=gl+4gl \to v_1= \sqrt5gl= \sqrt5*10*0.72=6 (_M/c)
Далее обретаем скорость v из ранее приобретенного соотношения:
v= \frac152*v_1= \frac152*6=45 (_M/c)
Серж Кандаев
а я теснее что-то начинаю разуметь
Valerij
а нельзя решить через закон сохранения энергии, приравняв кинетическую энергию системы "шар+ пуля" к изменению ее потенциальной энергии?
Евгений Турсунбаев
нет я имел ввиду разницу возможной энергии шара с пулей в нижнем положении и в верхнем
Белоконная Милана
ок, как решали
Regina Locmonova
а я теснее что-то начинаю понимать
Байдавлешов Владимир
а нельзя решить через закон сохранения энергии, приравняв кинетическую энергию системы "шар+ пуля" к изменению ее возможной энергии?
Василиса Абричкина
нет я имел ввиду разницу возможной энергии шара с пулей в нижнем положении и в верхнем
Альбина Ахмеева
ок, как решали

в нижней точке закон сохранения импульса
M*0+mv=(M+m)u
v=u*(M+m)/m

в верхней точке скорость U по закону сохр энергии
(m+M)u^2/2=(m+M)U^2/2+(m+M)g*2*L
u=корень(U^2+4g*L)
v=u*(M+m)/m=корень(U^2+4g*L)*(M+m)/m

условие непадения в верхней точке
U^2/L=a gt;=g
критичная скорость U^2=L*g

v=корень(U^2+4g*L)*(M+m)/m=корень(L*g+4g*L)*(M+m)/m=корень(5g*L)*(M+m)/m
=корень(5*10*0,72)*(52+8)/8= 45 м/с = 162 км/ч - это ответ










, 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