ответ:
груз движется по окружности радиуса r=h*tg(alpha) с ускорением а
закон ньютона в проекции на горизонтальную ось
ma=m*w^2*r=m*(2*pi/t)^2*r=n*sin(alpha)
закон ньютона в проекции на венртикальную ось
m*0=mg-n*cos(alpha)
m*(2*pi/t)^2*r=n*sin(alpha)
mg=n*cos(alpha)
r=h*tg(alpha)
m*(2*pi/t)^2*(h*tg(alpha))=n*sin(alpha) - разделим уравнение на тангенс
mg=n*cos(alpha)
m*(2*pi/t)^2*h=n*cos(alpha)
mg=n*cos(alpha)
m*(2*pi/t)^2*h=mg
(2*pi/t)^2*h=g
(2*pi/t)=корень(g/h)
t=2*pi/корень(g/h)=2*pi*корень(h/g)=2*pi*корень(1,5/10)= 2,433467206 сек ~
2,4 сек
(M + m)u = mv
и начальную скорость
u = mv/(M + m)
Кинетическая энергия ящика (с пулей) (м + M)u²/2 расходуется на работу сил трения (M + m)gk на пути S:
(м + M)u²/2 = (M + m)gkS
откуда
u² = 2gkS
и
u = √(2gkS)
Таким образом
mv/(M + m) = √(2gkS)
откуда
v = (M + m)√(2gkS)/m = 5.02√2√10√0.1√k/0.01 = 710√k
Из общих соображений очевидно, что перемещение ящика сильно зависит от коэффициента трения - при прочих равных условиях. Поскольку коэффициент трения не задан, задача недоопределена.
При k = 0.2 - 0.8 (для разного рода опор)
скорость пули должна была бы быть в пределах
v = 1000 - 640 м/с соответственно