Пуля массой 15 г, летящая горизонтально со скоростью 10 м/с, попадает в баллистический маятник массой 500 г и прилипает к нему. Какую скорость приобретёт маятник после прилипания пули?
от

1 Ответ

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.
от