2025-08-26 11:06:24
Какова была скорость пули весом 10 г в момент столкновения с грузом весом 3,8 кг, который она поднимает по дуге на высоту 5,6 см, если пуля не застревает в грузе?
Физика 10 класс Законы сохранения энергии и импульса скорость пули вес пули вес груза высота подъема физика столкновения закон сохранения импульса кинематика Энергия механика расчет скорости Новый
2025-08-26 11:06:38
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии и закон сохранения импульса. Начнем с того, что пуля передает свою кинетическую энергию грузу, который затем поднимается на высоту. Давайте разберем шаги решения более подробно.
Шаг 1: Определим потенциальную энергию груза на высоте.Когда груз поднимается на высоту h, он получает потенциальную энергию, которая рассчитывается по формуле:
Ep = m * g * h
- где Ep – потенциальная энергия,
- m – масса груза (3,8 кг),
- g – ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²),
- h – высота (5,6 см = 0,056 м).
Подставим значения:
Ep = 3,8 кг * 9,81 м/с² * 0,056 м = 2,094 Н·м (Дж).
Шаг 2: Определим начальную кинетическую энергию пули.Кинетическая энергия пули перед столкновением равна:
Ek = (m1 * v^2) / 2
- где Ek – кинетическая энергия пули,
- m1 – масса пули (10 г = 0,01 кг),
- v – скорость пули, которую мы ищем.
Поскольку пуля не застревает в грузе, вся кинетическая энергия пули переходит в потенциальную энергию груза. Таким образом, мы можем записать уравнение:
(m1 * v^2) / 2 = Ep
Подставим значение потенциальной энергии:
(0,01 кг * v^2) / 2 = 2,094 Дж.
Шаг 4: Решим уравнение для v.Умножим обе стороны уравнения на 2:
0,01 кг * v^2 = 4,188 Дж.
Теперь разделим обе стороны на 0,01 кг:
v^2 = 418,8 м²/с².
Теперь найдем v, взяв квадратный корень:
v = √(418,8) ≈ 20,5 м/с.
Ответ:Скорость пули в момент столкновения с грузом составляет примерно 20,5 м/с.
