Скорость меньшего осколка 10,24 м/с
Объяснение:
По закону сохранения импульса тела в замкнутой системе импульс всех тел системы есть величина постоянная.
Т.е. импульс ядра равен сумме импульсов его осколков.
m = 65 кг + 150 кг = 215 кг - масса ядра,
υ = 3,1 м/с - скорость ядра.
Импульс ядра : mυ = 215 кг * 3,1 м/с = 666,5 кг*м/с,
m₁ = 150 кг - масса большего осколка, υ₁ = 7,9 м/с - скорость большего осколка,
Импульс большего осколка m₁υ₁ = 150 кг * 7,9 м/с = 1185 кг*м/с
m₂ = 65 кг - масса меньшего осколка, υ₂ - скорость меньшего осколка, m₂υ₂ - импульс меньшего осколка.
Найдем скорость меньшего осколка:
Скорость меньшего осколка -10,24 м/с, знак минус показывает, что осколок изменил направление.
На участке 2 тело движется под действием тех же трех сил, только теперь осб х - горизонтальная, у - вертикальная. Таким образом, вес направлен вертикально вниз и его х-составляющая равна 0. По 2 закону нюьтона, учитвая, что вес полностью уравновешен силой реакции опоры, получим: Fтр=μ*N=μ*m*g=m*a2, где a2-ускорение (замедление) на участке 2. Отсюда :а2=μ*g. Движение на этом участке равнозамедленное. Начальная скорость известна, конечная - равна 0: 0=V-a2*t, отсюда: t=V/a2=V/(μ*g). Это время, пройденное телом до остановка на участке 2. Расстояние в случае равнозамедленного движения:L2=V*t-a2*t*t/2=V*V/(μ*g)-μ*g*(V/(μ*g)*(V/(μ*g)/2. Упростив выражение получим: L2=V*V/(2*μ*g). Подставим найденное для участка 1 выражение конечной скорости V: L2=2*L*g*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/(2*μ*g)=L*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/μ=h*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/(μ*sin(alfa)). В конечном преобразовании использовано выражение для длины наклонного пути, полученное при рассмотрении участка 1.