Начальная скорость пули, летящей горизонтально, составляет v0 = 150 м/с. При столкновении с неподвижным ледяным блоком

Петровна_2566

36

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать законы сохранения импульса и энергии.

По закону сохранения импульса, сумма импульсов системы перед и после столкновения должна оставаться постоянной. Так как ледяной блок неподвижен, его импульс равен нулю. Следовательно, импульс пули перед столкновением также равен нулю.

Мы можем выразить импульс как произведение массы на скорость. Пуля проникает сквозь ледяной блок, что означает, что ее масса остается неизменной перед и после столкновения. Поэтому мы можем записать уравнение сохранения импульса для пули:

\[ m \cdot v_0 = m \cdot v_1 \]

где:
\( m \) - масса пули,
\( v_0 \) - начальная скорость пули,
\( v_1 \) - скорость пули после столкновения.

Теперь давайте рассмотрим закон сохранения энергии. При горизонтальном движении пули используется только механическая энергия. Так как столкновение является упругим, энергия пули также должна остаться неизменной.

Энергия состоит из энергии движения (кинетической энергии) и энергии положения (потенциальной энергии). Так как пуля движется горизонтально, её потенциальная энергия не меняется. Поэтому у нас остается только кинетическая энергия:

\[ \frac{1}{2} m v_0^2 = \frac{1}{2} m v_1^2 \]

Подставив \( m \cdot v_0 \) из уравнения сохранения импульса, мы получим:

\[ \frac{1}{2} (m v_0)^2 = \frac{1}{2} (m v_1)^2 \]

Берем квадратный корень от обеих сторон уравнения:

\[ m v_0 = m v_1 \]

Таким образом, мы получаем, что скорость пули после столкновения (\( v_1 \)) равна начальной скорости пули (\( v_0 \)).

Итак, ответ на вашу задачу: при столкновении с неподвижным ледяным блоком на горизонтальной поверхности, пуля проникает сквозь него и сохраняет свое движение в прежнем направлении с такой же скоростью, как и начальная скорость (\( v_0 = 150 \, \text{м/с} \)).