Дано:
Масса пули (m) = m
Скорость пули (v) = 600 м/с
Угол наклонной плоскости (α) = 30°
Масса бруска (M) = 400 г = 0.4 кг
Расстояние, пройденное бруском по наклонной плоскости (x) = 2.5 м
Найти:
1. Скорость бруска перед ударом о пулю.
2. Ускорение пули при попадании в брусок.
3. Сила сопротивления, действующая на пулю при попадании в брусок.
Решение с расчетом:
1. Начнем с расчета скорости бруска перед ударом о пулю. Используем уравнение равноускоренного движения для бруска, начинающего движение из состояния покоя:
v^2 = u^2 + 2as
где v - конечная скорость, u - начальная скорость (в данном случае 0), a - ускорение, s - расстояние.
Ускорение бруска можно найти, используя ускорение свободного падения g и угол наклона плоскости:
a = g * sin(α) ≈ 9.8 * sin(30°) ≈ 4.9 м/c^2
Теперь мы можем рассчитать конечную скорость бруска перед ударом о пулю:
v^2 = 0 + 2 * 4.9 * 2.5
v = √(24.5) ≈ 4.95 м/с
2. Теперь найдем ускорение пули при попадании в брусок. Для этого используем закон сохранения импульса:
m*v = (m+M)*u
где m - масса пули, M - масса бруска, v - скорость пули, u - скорость бруска после удара.
Отсюда находим скорость бруска после удара:
u = (m*v) / (m+M)
u = (m*600) / (m+0.4)
3. Теперь найдем силу сопротивления, действующую на пулю при попадании в брусок. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона:
F = ma
где F - сила, действующая на пулю, m - масса пули, a - ускорение.
Подставим значение ускорения пули в это уравнение и рассчитаем силу сопротивления.
Ответ:
1. Скорость бруска перед ударом о пулю: примерно 4.95 м/с
2. Ускорение пули при попадании в брусок: рассчитать по формуле u = (m*v) / (m+M)
3. Сила сопротивления, действующая на пулю при попадании в брусок: рассчитать с помощью уравнения F = ma, где a - ускорение.