кубик может подпрыгнуть, если модуль силы f¯, действующей на него со стороны пули, окажется большим модуля силы тяжести mg=1н .найдем эту силу. для этого рассмотрим пулю. на нее со стороны кубика действует такая же по модулю, но противоположная по направлению сила и сила тяжести mg.
скорость пули при пролете сквозь кубик меняется незначительно: ее изменение равно 5м/с, что составляет всего 5% от скорости пули при входе в кубик. поэтому можно считать, что сила f¯ не зависит от скорости пули и постоянна.
импульс пули при пролете сквозь кубик меняется действию на
пулю двух сил - силы тяжести и силы трения.
если время, за которое пуля пролетает сквозь кубик, обозначить через τ, то m(v1−v2)=(f+mg)τ. (1)
время τ найти нетрудно. так как силы, действующие на кубик, постоянны, то постоянно и ускорение пули, а значит, скорость пули меняется со
временем линейно.
поэтому средняя скорость движения пули в кубике равна
vср=v1+v22
. следовательно, пуля пролетает сквозь кубик за время τ=hvср=2av1+v2≈10−3с
подставив это значение τ в формулу (1), найдем:
f=m(v1−v2)−μgττ≈50нf так как τ мало, то величина mgτ много
меньше изменении импульса пули и ею можно пренебречь. сила f оказалась больше силы тяжести, которая действует на кубик. поэтому кубик подскочит.
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Вагон массой 10 т , движущийся со скорость 2 м/с встречает неподвижную платформу массой 5 т. удар . какое количество теплоты выделилось в момент удара вагона с платформой?
m1=10 т =10*10^3 кг
m2= 5 т = 5*10^3 кг
по закону сохранения импульса
скорость после удара
u = m1v1 / (m1+m2) =10*10^3*2 / (10+5)*10^3 = 20/15 =4/3 м/с
по закону сохранения энергии
q = ek1 - ek2 = m1v1^2 / 2 - (m1+m2)u^2 / 2 =
= 10*10^3*2^2 /2 - (10+5)*10^3*(4/3)^2 /2= 6666.667 дж = 6.7 кдж
ответ 6666.667 дж = 6.7 кдж