Пуля массой 10 г летит горизонтально со скоростью 720 м.с и, попадая в тело, застревает в нём. Какой путь тело пройдёт до остановки, если коэффициент трения тела о поверхность равен 0,05, а масса тела 890 г
Если пренебречь потерями энергии на нагрев тела и пули при углублении пули в физическое тело, то в соответствии с законом сохранения энергии сумма начальной кинетической энергии пули и начальной кинетической энергии тела должна равняться начальной кинетической энергии образовавшейся совокупности тел "тело+пуля". Эта энергия потратится на преодоление сил трения на расстоянии S до остановки совокупности тел.
Для определения начальной скорости совокупности пули и тела воспользуемся законом сохранения импульса:
$m_1V_1=(m_1+m_2)v_2$
где m1, m2, V1, V2 - соответственно массы пули и тела, и скорости пули и совокупности пули с телом.
Откуда: $v_2=\frac{m_1v_1}{m_1+m_2}$
Начальная кинетическая энергия совокупности тел:
$K=\frac{(m_1+m_2)m_1^2v_1^2}{2(m_1+m_2)^2}=\frac{m_1^2v_1^2}{2(m_1+m_2)}$ (1)
Энергия пойдет на выполнение работы против сил трения на пути S:
$K=A=FS=\mu(m_1+m_2)gS$, (2)
где $\mu$ - коэффициент трения.
Из (2) с учетом (1) выразим путь:
$S=\frac{K}{\mu(m_1+m_2)g}=\frac{m_1^2v_1^2}{2\mu g(m_1+m_2)^2}$
Для определения начальной скорости совокупности пули и тела воспользуемся законом сохранения импульса:
$m_1V_1=(m_1+m_2)v_2$
где m1, m2, V1, V2 - соответственно массы пули и тела, и скорости пули и совокупности пули с телом.
Откуда: $v_2=\frac{m_1v_1}{m_1+m_2}$
Начальная кинетическая энергия совокупности тел:
$K=\frac{(m_1+m_2)m_1^2v_1^2}{2(m_1+m_2)^2}=\frac{m_1^2v_1^2}{2(m_1+m_2)}$ (1)
Энергия пойдет на выполнение работы против сил трения на пути S:
$K=A=FS=\mu(m_1+m_2)gS$, (2)
где $\mu$ - коэффициент трения.
Из (2) с учетом (1) выразим путь:
$S=\frac{K}{\mu(m_1+m_2)g}=\frac{m_1^2v_1^2}{2\mu g(m_1+m_2)^2}$
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.