После полностью упругого, нецентрального столкновения с неподвижным объектом, пуля массой 100 грамм изменяет

Руслан

66

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии. Первым шагом я объясню, что такое закон сохранения импульса и как его применить к данной задаче.

Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы тел до столкновения должна быть равна сумме импульсов системы тел после столкновения, если на эти тела не действуют внешние силы. Выглядит это следующим образом:

$$m_1{v}_1+m_2{v}_2=m_1{v}_1"+m_2{v}_2",$$

где $m_1$ и $m_2$ - массы тел до столкновения, $v_1$ и $v_2$ - скорости тел до столкновения, $v_1"$ и $v_2"$ - скорости тел после столкновения.

В данной задаче у нас есть пуля массой 100 грамм и неподвижный объект (допустим, что его масса равна $M$). Скорость пули до столкновения равна $v_1$, а ее скорость после столкновения равна $v_1"$. Скорость неподвижного объекта $v_2$ до и после столкновения равна нулю, так как он не двигается.

Теперь, чтобы найти изменение скорости пули ($v_1"/v_1$), нам нужно решить уравнение, используя данную информацию.

Масса пули $m_1$ равна 100 граммам, что равно 0.1 кг. Также, у нас нет информации о массе неподвижного объекта $M$, поэтому мы не можем найти конкретные значения для скоростей до и после столкновения. Однако, мы можем выразить отношение $v_1"/v_1$ в виде отношения масс $M/m_1$ и угла отклонения полета пули.

В данной задаче сказано, что пуля изменяет направление движения на 900 градусов. Для простоты, давайте переведем это значение в радианы:

$$\theta =900\times \frac{\pi }{180}=5\pi \text{ радиан}.$$

Теперь, чтобы найти отношение $v_1"/v_1$, мы можем использовать закон сохранения импульса. Заменим массы на значения из задачи:

$$0.1\cdot v_1+M\cdot 0=0.1\cdot v_1"+M\cdot 0,$$

$$0.1\cdot v_1=0.1\cdot v_1",$$

$$v_1"=v_1.$$

Видим, что скорость пули после столкновения равна скорости пули до столкновения. Следовательно, отношение $v_1"/v_1$ равно 1. То есть, скорость первого шара не изменится после столкновения. Ответ можно записать в виде 1.0 или в виде десятых долей - 1.0