Задача #948 ← →
Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60° и отпускают. В момент прохождения шара через положение равновесия в него попадает пуля, летящая навстречу шару, которая пробивает его и продолжает двигаться горизонтально (см. рисунок). Определите модуль изменения импульса пули в результате попадания в шар, если он, продолжая движение в прежнем направлении, отклоняется на угол 39°. Массу шара считать неизменной; диаметр шара — пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити; Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Решение
Обоснование
- СО — Земля (считаем ИСО).
- Пулю и шар считаем материальными точками, полагая их размеры много меньше траектории.
- Применим ЗСИ для незамкнутой системы тел «пуля + шар», поскольку проекции внешних сил на горизонтальную ось равны нулю.
- Считаем время столкновения столь малым, что шар за это время не успел переместиться.
- Пренебрегаем силами сопротивления, работа силы равна нулю, поскольку эта сила всегда перпендикулярна мгновенной скорости. Значит, можно применить ЗСЭ к движению шарика до столкновения с пулей и после столкновения с пулей.