Похожие вопросы
2025-12-08 13:49:03
Брусок массой 1990 г покоится на шероховатой горизонтальной поверхности с коэффициентом трения 0,05. Пуля массой 10 г на скорости 900 м/с, направленной горизонтально, попадает в брусок и застревает в нём. Какой тормозной путь пройдёт брусок?
Физика 10 класс Импульс и закон сохранения импульса физика 10 класс брусок масса 1990 г коэффициент трения 0,05 пуля масса 10 г скорость 900 м/с тормозной путь бруска горизонтальная поверхность столкновение пули и бруска законы физики задачи по физике Новый
2025-12-08 13:49:27
Для решения данной задачи, давайте разберем её по шагам.
Шаг 1: Определение начальных данных- Масса бруска (m1) = 1990 г = 1.99 кг
- Масса пули (m2) = 10 г = 0.01 кг
- Скорость пули (v2) = 900 м/с
- Коэффициент трения (μ) = 0.05
Когда пуля застревает в бруске, их общая масса (m) будет равна сумме масс бруска и пули:
m = m1 + m2 = 1.99 кг + 0.01 кг = 2.00 кг
Шаг 3: Определение импульса пулиИмпульс пули перед столкновением можно найти по формуле:
p = m2 * v2
p = 0.01 кг * 900 м/с = 9 кг·м/с
Шаг 4: Определение скорости системы после столкновенияСогласно закону сохранения импульса, импульс системы до столкновения равен импульсу системы после столкновения:
p = m * v
где v — скорость бруска и пули после столкновения.
9 кг·м/с = 2.00 кг * v
Решаем уравнение для v:
v = 9 кг·м/с / 2.00 кг = 4.5 м/с
Шаг 5: Определение силы тренияСила трения (F_tr) рассчитывается по формуле:
F_tr = μ * N
где N — нормальная сила, равная весу системы:
N = m * g, где g ≈ 9.81 м/с².
N = 2.00 кг * 9.81 м/с² = 19.62 Н
Теперь подставим это значение в формулу для силы трения:
F_tr = 0.05 * 19.62 Н = 0.981 Н
Шаг 6: Определение тормозного путиТормозной путь (s) можно найти, используя второй закон Ньютона и уравнение движения:
F = m * a, где F — сила трения, a — ускорение.
Сила трения является единственной силой, действующей на систему, поэтому:
0.981 Н = 2.00 кг * a
Решаем уравнение для a:
a = 0.981 Н / 2.00 кг = 0.4905 м/с²
Учитывая, что это замедление, мы можем записать:
a = -0.4905 м/с².
Теперь используем уравнение движения для определения тормозного пути:
s = (v^2) / (2 * |a|), где v — начальная скорость (4.5 м/с).
s = (4.5 м/с)^2 / (2 * 0.4905 м/с²) = 20.25 / 0.981 = 20.64 м.
Ответ:Тормозной путь, который пройдёт брусок, составляет примерно 20.64 метра.