Дано:
- Масса пули m1 = 15 г = 0,015 кг.
- Скорость пули v1 = 10 м/с.
- Масса маятника m2 = 500 г = 0,5 кг.
- Скорость маятника до попадания v2 = 0 м/с (маятник не движется).
Найти: скорость маятника после попадания пули.
Решение:
1. В данном случае столкновение пули и маятника является абсолютно неупругим, так как пуля прилипает к маятнику. В этом случае суммарный импульс до и после столкновения сохраняется.
2. Используем закон сохранения импульса. Импульс до столкновения равен импульсу после столкновения.
p_до = p_после.
Импульс до столкновения:
p_до = m1 * v1 + m2 * v2
p_до = 0,015 * 10 + 0,5 * 0
p_до = 0,15 + 0
p_до = 0,15 кг·м/с.
Импульс после столкновения будет равен общему импульсу маятника и пули, которые движутся с одинаковой скоростью после прилипания:
p_после = (m1 + m2) * v_после.
3. Сравнивая импульсы до и после, получаем:
p_до = p_после
0,15 = (0,015 + 0,5) * v_после
0,15 = 0,515 * v_после.
4. Решаем для v_после:
v_после = 0,15 / 0,515
v_после ≈ 0,291 м/с.
Ответ: Скорость маятника после прилипания пули составит примерно 0,291 м/с.