Какую скорость получит ящик с песком, если в нем застрянет пуля, летящая горизонтально? Масса пули 10 г, скорость пули 500 м/с, а масса ящика 25 кг. Трение ящика о пол не учитывается.

Физика 8 класс Законы сохранения импульса скорость ящика с песком пуля в ящике закон сохранения импульса Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Он утверждает, что если на систему не действуют внешние силы, то её общий импульс сохраняется.

Давайте обозначим:

• m1 - масса пули = 10 г = 0.01 кг (переведем в килограммы)
• v1 - скорость пули = 500 м/с
• m2 - масса ящика = 25 кг
• v2 - скорость ящика до столкновения = 0 м/с
• V - скорость ящика с застрявшей пулей после столкновения (это то, что мы хотим найти)

Сначала найдем импульс системы до столкновения:

• Импульс пули: p1 = m1 * v1 = 0.01 кг * 500 м/с = 5 кг·м/с
• Импульс ящика: p2 = m2 * v2 = 25 кг * 0 м/с = 0 кг·м/с

Общий импульс до столкновения:

• P_до = p1 + p2 = 5 кг·м/с + 0 кг·м/с = 5 кг·м/с

Теперь найдем импульс системы после столкновения. После того как пуля застрянет в ящике, их массы складываются:

• Общая масса системы: M = m1 + m2 = 0.01 кг + 25 кг = 25.01 кг

Согласно закону сохранения импульса, импульс до столкновения равен импульсу после столкновения:

• P_после = M * V

Таким образом, у нас есть уравнение:

• P_до = P_после
• 5 кг·м/с = 25.01 кг * V

Теперь решим это уравнение относительно V:

• V = 5 кг·м/с / 25.01 кг ≈ 0.199 м/с

Ответ: Скорость ящика с застрявшей пулей после столкновения составит примерно 0.199 м/с.