Тема . Механика. Импульс и Энергия

.03 Закон сохранения и изменения импульса

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. импульс и энергия
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#48653

На гладкой горизонтальной поверхности тележки находится брусок, прикреплённый к тележке лёгкой упругой пружиной жёсткостью k = 10 Н/ м  (см. рисунок). Тележка с бруском движутся со скоростью u =  0,25 м/с  по горизонтальной поверхности пола. Пуля, летящая горизонтально со скоростью  33u  , попадает в брусок и застревает в нём. Массы пули и бруска m  = 0,5 г  и 7m  , масса тележки намного больше массы бруска. Направления всех движений находятся в одной вертикальной плоскости.
1) Найдите скорость бруска v1   относительно тележки сразу после попадания пули.
2) Найдите скорость бруска v2   относительно пола сразу после попадания пули.
3) Найдите максимальную деформацию пружины при последующих колебаниях бруска.
(«Физтех», 2014)

PIC

Источники: Физтех, 2014

Показать ответ и решение

1) Так как время взаимодействия очень мало, то мы можем сказать, что после соударения сила упругости не изменится. Или сила взаимодействия будет намного больше, изменившейся силы упругости. Рассмотрим систему «пуля+брусок» относительно телеги.

vп(отн) = 33u − u = 32u

Следовательно по закону сохранения импульса:

                               32u
mv п(отн) = (7m + m )v1 ⇒  v1 = -8--=  4u = 1 м/с

2) Так как масса тележки много больше массы бруска, то после удара скорость тележки не изменится:

v2 = 4u + u = 5u =  1,25 м/с

3) Максимальная деформация наступит тогда, когда брусок будет двигаться с такой же скоростью, как и тележка (его скорость относительно тележки равна нулю). Тогда по закону сохранения энергии:

    2      2          ∘ ----     ∘ ----
8mv-1-= kx-- ⇒  x = v   8m--=  8u   2m--= 0,02 м
  2       2          1   k          k
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!