Помогите пожалуйста!! Задача из экзамена по физике!!!

Пуля массой 200 г летит горизонтально, попадает в мишень с массой 1.8 кг, висящей на нити, и застревает в ней. При этом мишень поднимается на 0.8 м относительно начального положения. Каков импульс пули перед соударением?

Физика 11 класс Импульс и закон сохранения импульса импульс пули задача по физике соударение мишень на нити закон сохранения импульса движение пули энергия поднятия физика 11 класс Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон сохранения импульса и закон сохранения энергии. Давайте разберем шаги решения по порядку.

Шаг 1: Определим массу пули и мишени.

• Масса пули (m1) = 200 г = 0.2 кг
• Масса мишени (m2) = 1.8 кг

Шаг 2: Найдем высоту, на которую поднимается мишень.

• Высота (h) = 0.8 м

Шаг 3: Рассчитаем потенциальную энергию, которую получает мишень после удара.

Потенциальная энергия (E) мишени после поднятия на высоту h вычисляется по формуле:

E = m2 * g * h

где g - ускорение свободного падения, примерно равное 9.81 м/с².

Подставим значения:

E = 1.8 кг * 9.81 м/с² * 0.8 м = 14.096 Дж

Шаг 4: Применим закон сохранения энергии.

При соударении пули с мишенью, вся кинетическая энергия пули превращается в потенциальную энергию мишени (если пренебречь потерями на трение и звук). Таким образом, мы можем записать:

Кинетическая энергия пули (K) = Потенциальная энергия мишени (E).

Шаг 5: Найдем скорость пули перед соударением.

Кинетическая энергия (K) пули выражается как:

K = 0.5 * m1 * v^2

где v - скорость пули перед соударением.

Так как K = E, мы можем записать:

0.5 * m1 * v^2 = E

Подставим известные значения:

0.5 * 0.2 кг * v^2 = 14.096 Дж

Шаг 6: Найдем скорость пули (v).

Решим уравнение:

0.1 * v^2 = 14.096

v^2 = 14.096 / 0.1 = 140.96

v = sqrt(140.96) ≈ 11.83 м/с

Шаг 7: Найдем импульс пули перед соударением.

Импульс (p) определяется как:

p = m1 * v

Подставим значения:

p = 0.2 кг * 11.83 м/с ≈ 2.366 кг·м/с

Ответ: Импульс пули перед соударением составляет примерно 2.37 кг·м/с.