В маленькую металлическую пластинку массой m=0,2кг. подвешенную на нити длиной l=1 м, абсолютно упруго ударяет шарик массой m=10г, летящий горизонтально . вычислить импульс шарика до удара, если после удара нить откланилась на угол a=60градусов.
Для начала найдем скорость шарика до удара. Пусть v - скорость шарика до удара, тогда его импульс до удара равен p = m*v.
После удара шарик начинает двигаться под углом a, тогда используем законы сохранения импульса и энергии:
по закону сохранения импульса: mv = (m + M)V, где M - масса пластинки, V - скорость шарика после удара.
по закону сохранения энергии: mv^2/2 = (m + M)V^2/2
Из условия у нас известны m, M, v, a, l, можем выразить скорость после удара V через гипотенузу треугольника, образованного шнуром и горизонтальной прямой до равновесия нити:
V = lsqrt(mv^2/(m + M)) / cos(a)
Подставляем все известные значения в формулу, находим скорость V, затем подставляем ее в формулу импульса после удара:
Для начала найдем скорость шарика до удара. Пусть v - скорость шарика до удара, тогда его импульс до удара равен p = m*v.
После удара шарик начинает двигаться под углом a, тогда используем законы сохранения импульса и энергии:
по закону сохранения импульса:
mv = (m + M)V, где M - масса пластинки, V - скорость шарика после удара.
по закону сохранения энергии:
mv^2/2 = (m + M)V^2/2
Из условия у нас известны m, M, v, a, l, можем выразить скорость после удара V через гипотенузу треугольника, образованного шнуром и горизонтальной прямой до равновесия нити:
V = lsqrt(mv^2/(m + M)) / cos(a)
Подставляем все известные значения в формулу, находим скорость V, затем подставляем ее в формулу импульса после удара:
p' = (m + M)*V