Question

В тело массой 3 кг, лежащее на самом краю стола попала горизонтально летящая пуля. После чего тело с застрявшей в нем пулей упало со стола. Высота стола 1,2 м, скорость пули 400 м/с, масса пули 10 г. Определите скорость тела перед ударом о пол.

Answer 1

1)
Импульс пули до удара:
p₁ = m₁*V₁ = 0,010 * 400 = 4 кг*м/с                             (1)

2) Импульс тела вместе с застрявшей пулей:
p₂ = M*U = (m₁+m₂)*U = (0,010+3)*U = 3,010*U кг*м/с          (2)

3) По закону сохранения импульса приравняем (2) и (1)

3,010*U = 4
U ≈ 1,33 м/с

4) В момент отрыва тела от поверхности стола тело обладало как потенциальной энергией относительно пола,так и кинетической:
E₁ = M*g*H + M*U²/2 = M*(g*H+U²/2)       (3)

5) В момент удара тела об пол, у него только кинетическая энергия
E₂ = M*V²/2                                               (4)

6) Приравниваем (4) и (3)
M*V²/2 = M*(g*H+U²/2)
или
V² = 2*g*H+U² = 2*9,8*1,2+1,33² ≈ 25 (м/с)²
V = 5 м/с