Дано m₁ =9=9*10⁻³ - масса пули M = 81=81*10⁻³ - масса груза маятника α =60° - максимальный угол отклонения. l - 40 см=0,4 м - длина подвеса. Найти v₁ - начальную скорость пули.
Ладно выполним рисунок и приведем общие соображения. До столкновения пули с грузом общий импульс системы равен импульсу пули. (1) После столкновения груз начинает движение вместе с пулей со скорстью v₂ и импульс системы будет равен: (2) Далее груз начнет отклоняться на нити, при этом он будет подниматься. Отклоняться он будет до тех пор, пока вся кинетическая энергия груза и пули не перейдет в их потенциальную энергию. (3) Выразим высоту подъема h через длину нити l и угол отклонения α получим. (4)
Теперь, используя закон сохранения импульса выразим из (1) и (2) скорость v₁: (5)
Из (3) (4) выразим v₂ через угол отклонения и длину нити. (6) Подставим в (5) выражение для скорости v₂ (6).
(7) Ну что ж нужная формула получена. Подставим туда числа, какие есть. м/с
Т.е. зная длину подвеса, можно по углу отклонения рассчитать начальную скорость. У нас в лабараторке мы вообще напрямую замеряли высоту подъема. ответ: v₁≈19,8 м|c.
Уравнение движения первого тела x1=-v0t+0.5at^2; a=g*sin(b), b- угол наклона плоскости. для второго тела x2=v0t+0.5at^2; Скорость первого тела равна: v1=x1'=-v0+at1; В момент остановки она равна нулю: v0=at1; Отсюда t1=v0/a; Находим расстояния, пройденные телами за это время t1; x1=-v0*v0/a+0.5a*v0^2/a^2; x1=-v0^2/a+0.5v0^2/a; x1=-0.5v0^2/a; (нас интересует отношение расстояний, поэтому берём модуль числа) x1=0.5v0^2/a;
x2=v0*v0/a+0.5a*v0^2/a^2; x2=1.5v0^2/a;
x2/x1=(1.5v0^2/a)/(0.5v0^2/a); x2/x1=3. Второе тело путь в три раза больше, чем первое.
m₁ =9=9*10⁻³ - масса пули
M = 81=81*10⁻³ - масса груза маятника
α =60° - максимальный угол отклонения.
l - 40 см=0,4 м - длина подвеса.
Найти v₁ - начальную скорость пули.
Ладно выполним рисунок и приведем общие соображения.
До столкновения пули с грузом общий импульс системы равен импульсу пули.
После столкновения груз начинает движение вместе с пулей со скорстью v₂ и импульс системы будет равен:
Далее груз начнет отклоняться на нити, при этом он будет подниматься. Отклоняться он будет до тех пор, пока вся кинетическая энергия груза и пули не перейдет в их потенциальную энергию.
Выразим высоту подъема h через длину нити l и угол отклонения α получим.
Теперь, используя закон сохранения импульса выразим из (1) и (2) скорость v₁:
Из (3) (4) выразим v₂ через угол отклонения и длину нити.
Подставим в (5) выражение для скорости v₂ (6).
Ну что ж нужная формула получена. Подставим туда числа, какие есть.
Т.е. зная длину подвеса, можно по углу отклонения рассчитать начальную скорость.
У нас в лабараторке мы вообще напрямую замеряли высоту подъема.
ответ: v₁≈19,8 м|c.