1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:
Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:
Откуда выводим h1:
Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:
2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:
,
где V1' - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:
3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей:
Q=Q1+Q2
Q1=λm- кристаллизация
Q2 =cmΔt - охлаждение (если считать, что комнатная температура 20 градусов, тогда Δt=638градусов
Q1=39*10⁴·0.2= 7.8*10⁴(Дж)
Q2=920*0.2*638=117392≈11.8*10⁴(Дж)
Q=7.8*10⁴+11,8*10⁴=19,6*10⁴(Дж)≈195,3кДж