Какова скорость движения бруска после того, как пуля массой 6 г, летящая горизонтально с начальной скоростью 300 м/с, пробивает его насквозь? Масса бруска составляет 500 г, а скорость пули после вылета равна 150 м/с.
Физика11 классЗаконы сохранения импульсаскорость брускафизика 11 классзакон сохранения импульсапуля и брусокдвижение телзадача по физикегоризонтальное движениемасса пулиначальная скоростьконечная скорость
Чтобы найти скорость движения бруска после того, как пуля пробивает его насквозь, мы можем использовать закон сохранения импульса. Это закон гласит, что если на систему не действуют внешние силы, то её импульс сохраняется.
Давайте обозначим:
Сначала найдем импульс до взаимодействия:
Импульс пули до пробития:
p1 = m1 * v1 = 0.006 кг * 300 м/с = 1.8 кг·м/с
Импульс бруска до пробития:
p2 = m2 * v2 = 0.5 кг * 0 м/с = 0 кг·м/с
Общий импульс до взаимодействия:
P_initial = p1 + p2 = 1.8 кг·м/с + 0 кг·м/с = 1.8 кг·м/с
Теперь найдем импульс после взаимодействия. После того, как пуля пробивает брусок, её импульс станет:
p1' = m1 * v1' = 0.006 кг * 150 м/с = 0.9 кг·м/с
Импульс бруска после пробития будет:
p2' = m2 * v2'
Согласно закону сохранения импульса, общий импульс до взаимодействия равен общему импульсу после взаимодействия:
P_initial = P_final
Таким образом, мы можем записать уравнение:
1.8 кг·м/с = 0.9 кг·м/с + m2 * v2'
Подставим массу бруска:
1.8 кг·м/с = 0.9 кг·м/с + 0.5 кг * v2'
Теперь решим это уравнение для v2':
1.8 - 0.9 = 0.5 * v2'
v2' = 0.9 / 0.5 = 1.8 м/с
Таким образом, скорость движения бруска после того, как пуля пробила его насквозь, составляет 1.8 м/с.