Какова скорость пули перед столкновением с ящиком, если ящик массой 400 г, движущийся по гладкому льду со скоростью 2 м/с, остановился после того, как пуля массой 10 г пробила его и вылетела со скоростью 500 м/с?

Физика Колледж Законы сохранения импульса скорость пули столкновение пули и ящика физика 12 класс закон сохранения импульса масса ящика скорость ящика пробитие ящика гладкий лед кинематика динамика Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до столкновения должен быть равен импульсу системы после столкновения.

Обозначим:

• m1 = 0.01 кг (масса пули),
• v1 (скорость пули перед столкновением),
• m2 = 0.4 кг (масса ящика),
• v2 = 2 м/с (скорость ящика перед столкновением),
• v2' = 0 м/с (скорость ящика после столкновения, так как он остановился),
• v1' = 500 м/с (скорость пули после столкновения).

Согласно закону сохранения импульса, мы можем записать следующее уравнение:

Импульс до столкновения = Импульс после столкновения

Это можно записать как:

m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1' + m2 * v2'

Теперь подставим известные значения:

0.01 * v1 + 0.4 * 2 = 0.01 * 500 + 0.4 * 0

Упростим уравнение:

0.01 * v1 + 0.8 = 5

Теперь из этого уравнения выразим v1:

0.01 * v1 = 5 - 0.8

0.01 * v1 = 4.2

Теперь разделим обе стороны на 0.01:

v1 = 4.2 / 0.01

v1 = 420 м/с

Таким образом, скорость пули перед столкновением составляет 420 м/с.