.(Слодки , движущейся со скоростью 2 м/с , человек бросает весло массой 5 кг с горизонтальной скоростью 8 м/ с противоположно движению лодки. с какой скоростью стала двигаться лодка после броска , если ее масса вместе с массой человека равна 200кг).
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.
по закону сохранения импульса:
m(1)*v(1)-m(2)*v(2)=(m(1)+m(2))*v
m(1)=200
m(2)=5
v=2
v(2)=8
отсюда находим v(1)
(2,25 м/с)