Question

Пуля массой 12 г, летящая горизонтально со скоростью 400 м/с, попадает в неподвижный деревянный куб массой 2 кг и застревает в нём. На какое расстояние сместится куб, если коэффициент трения куба о поверхность 0,3?

Answer 1

Дано:

m1 = 12 г = 0,012 кг v1 = 400 м/с m2 = 2 кг μ = 0,3

Найти:

S

Решение:

Применим закон сохранения импульса для системы “пуля + куб”:
m1 * v1 = (m1 + m2) * v2

v2 = (m1 * v1) / (m1 + m2) = (0,012 * 400) / (0,012 + 2) = 2,39 м/с

Найдем работу силы трения, которая равна изменению кинетической энергии куба:
A = ΔK = (m1 + m2) * v2^2 / 2 = (0,012 + 2) * 2,39^2 / 2 = 5,74 Дж

Работа силы трения равна:
A = Fтр * S = μ * N * S = μ * (m1 + m2) * g * S

Приравняем выражения для работы и найдем расстояние:
μ * (m1 + m2) * g * S = 5,74 Дж

S = 5,74 / (μ * (m1 + m2) * g) = 5,74 / (0,3 * (0,012 + 2) * 9,8) = 0,98 м

Ответ:

Куб сместится на 0,98 м.