Снаряд массой 2кг, летящий со скоростью 100 м/с, разрывается на два осколка. один из осколков летит под углом 90° к первоначальному направлению. под каким углом к этому направлению полетит второй осколок, если его масса 1кг, а скорость 400 м/с?

Импульс снаряда до взрыва:
p = m*V=2*100 = 200 кг*м/с

Импульс второго осколка:
p2 = m2*V2 = 1*400 = 400 кг*м/с

Находим угол (см. рисунок):
cos α = p / p2
cos α = 200 / 400 = 1/2
α = 60°

Vо = 200 м/с -- початкова швидкість кулі v = 50 м/с -- швидкість кулі на деякій висоті позначимо через m масу кулі. для кулі виконується закон збереження механічної енергії: то + по = т + п у поверхні землі кінетична енергія кулі to = ½mvо² потенціальна енегрія у поверхні землі по = 0 на деякій висоті t = ½mv² тоді то = т + п потенціальна енегрія кулі на цій висоті п = то - т знайдемо відношення потенціальної енергії до кінетичної. п/т = (то - т) /т = то/т - 1 = ½mvо²/(½mv²) - 1 = vо²/v² - 1 = = (vo/v)² - 1 = (200/50)² - 1 = 4² - 1 = 16 - 1 = 15 відповідь: потенціальна енергія кулі буде більшою за кінетичну в п/т = 15 разів. 

А) Демонстрация возможности движения луча по ломаной траектории со сменой направления рас Пускаем луч из осветителя с однощелевой диафрагмой на плоскую грань полуцилиндра перпендикулярно ей. В зависимости от расстояния до края грани можно реализовать двукратное или четырехкратное внутреннее отражение от прозрачной криволинейной грани полуцилиндра.

Затем демонстрируем примерный ход луча в прозрачном теле вдоль двух длинных прозрачных стенок, пуская луч из осветителя на торец плоскопараллельной пластины.

Прижав к противоположному торцу пластины призму, иллюстрируем возможность стыковки и удлинения кабелей из оптоволокна.

Б) Демонстрация использования световода для освещения труднодоступных мест.

Вставляем на место вынутого непрозрачного экрана плоскую пластину со световодом.

Подносим свободный конец световода к плоскости доски, показываем, как свет из торца освещает поверхность.

В) Принцип формирования изображения с многожильного жгута из светопроводящих нитей.

В выходное окно осветителя помещают трехцветный светофильтр и берут световод в две руки. Свободный конец световода медленно перемещают над разноцветными частями светофильтра, при этом повернутый к ученикам торец световода, впрессованный в прямоугольную пластину, поочередно окрашивается в разные цвета. Комментарий: если серию таких световодов одинаковой длины разместить поперек светофильтра, то расположенные в таком же порядке противоположные торцы световодов передадут рисунок расположения цветов на светофильтре.

Применение волоконной оптики

На дне пруда глубиной 40 см сидит лягушка, прячущаяся под круглым листом, который плавает на поверхности воды. Каким должен быть минимальный радиус листа, чтобы лягушку не увидели преследователи, находящиеся над поверхностью воды? (ответ: 45 см).