На льду стоит ящик с песком.сдвинется ли ящик ,если в нем застрянет пуля массой 10 г,летящий горизонталь...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
физика импульс закон сохранения импульса пуля ящик движение скорость масса столкновение
0

На льду стоит ящик с песком.сдвинется ли ящик ,если в нем застрянет пуля массой 10 г,летящий горизонталь со скоростью 500 м/с.Масса ящика 25 кг.Если да,то какую скорость приобретет ящик?

avatar
задан 2 месяца назад

2 Ответа

0

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса. Поскольку система (ящик с песком и пуля) изолирована, импульс системы до столкновения должен быть равен импульсу после столкновения.

Импульс пули до столкновения: p1 = m1 v1 = 0.01 кг 500 м/с = 5 кг * м/с

Импульс системы после столкновения: p2 = (m1 + m2) * v2

где m1 - масса пули, m2 - масса ящика, v2 - скорость ящика после столкновения.

Так как система изолирована, импульс до столкновения равен импульсу после столкновения: m1 v1 = (m1 + m2) v2

Подставляем известные значения: 5 кг м/с = (0.01 кг + 25 кг) v2 5 кг м/с = 25.01 кг v2 v2 = 5 кг * м/с / 25.01 кг ≈ 0.1998 м/с

Таким образом, ящик приобретет скорость около 0.1998 м/с после того, как в нем застряла пуля массой 10 г.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Чтобы определить, сдвинется ли ящик с песком, в который попадает пуля, и с какой скоростью он будет двигаться, необходимо использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, в замкнутой системе (без внешних сил) суммарный импульс до взаимодействия равен суммарному импульсу после взаимодействия.

Дано:

  • Масса пули ( m_1 = 10 ) г = 0.01 кг
  • Скорость пули ( v_1 = 500 ) м/с
  • Масса ящика с песком ( m_2 = 25 ) кг
  • Первоначальная скорость ящика ( v_2 = 0 ) м/с

Изначально ящик находится в покое, следовательно, его импульс равен нулю.

Импульс пули до столкновения: [ p_1 = m_1 \cdot v_1 = 0.01 \, \text{кг} \cdot 500 \, \text{м/с} = 5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

Импульс системы после того, как пуля застряла в ящике: [ p_{\text{общий}} = (m_1 + m_2) \cdot v ]

Согласно закону сохранения импульса, импульс до столкновения равен импульсу после столкновения: [ 5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = (0.01 \, \text{кг} + 25 \, \text{кг}) \cdot v ]

Решая это уравнение для ( v ), получаем: [ v = \frac{5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{25.01 \, \text{кг}} \approx 0.2 \, \text{м/с} ]

Таким образом, ящик с песком начнёт двигаться со скоростью примерно 0.2 м/с. Поскольку ящик стоит на льду, трение минимально, что позволяет предположить, что даже такая небольшая скорость может привести к его движению.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме