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:
mgy - проекция силы тяжести на нормаль к наклонной плоскости.
Fтяги=mgx+Fтр; Fтр=Nμ=μ*mg*cosα; mgx=mg*sinα;
Fтяги=mg(μсosα+sinα)=5000*10(0,7*cos30°+sin30°)≈55311H≈55,3кН.