Дано:
Высота стола (h) = 80 см = 0.8 м
Масса бруска (m₁) = 2 кг = 2 кг
Масса пули (m₂) = 10 г = 0.01 кг
Начальная скорость пули (v) = 600 м/с
Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с²
а) Найти скорость бруска с пулей непосредственно после попадания пули:
По закону сохранения импульса:
m₁u = (m₁ + m₂)v
где u - начальная скорость системы, v - конечная скорость системы.
Так как пуля и брусок двигаются вместе после столкновения, можно считать, что u = v, и тогда:
m₁u = (m₁ + m₂)u
u = m₂v / m₁ + m₂
u = 0.01 кг * 600 м/с / (2 кг + 0.01 кг)
u ≈ 0.03 м/c
Ответ a) Скорость бруска с пулей непосредственно после попадания пули составляет приблизительно 0.03 м/c.
б) Найти время движения бруска с пулей в воздухе:
Используем формулу для времени падения с высоты h:
t = √(2h/g)
t = √(2 * 0.8 м / 9.81 м/с²)
t ≈ 0.4 с
Ответ б) Брусок с пулей будет двигаться в воздухе примерно 0.4 с.
в) Найти расстояние от края стола до места, где брусок упадёт на пол:
Определим горизонтальное перемещение бруска с пулей за время полёта в воздухе:
S = ut
S = 0.03 м/с * 0.4 с
S = 0.012 м
Ответ в) Брусок упадёт на пол через примерно 0.012 м от края стола.