Пуля, летящая со скоростью 100м/с под углом 60 градусов к горизонту, врезается в покоющийся на горизонтальной плоскости брусок массой в 9 раз больше массы пули.Какое расстояние пройдет брусок по поверхности с кожффицентом трения 0,5 к моменту коглп его скорость уменьшилась на 20%
Для начала определим скорость пули по горизонтали и вертикали:
Vx = V cos(60) = 100 cos(60) ≈ 50 м/с
Vy = V sin(60) = 100 sin(60) ≈ 86.6 м/с
Затем найдем начальную кинетическую энергию пули:
Ek = (m V^2) / 2 = (1 100^2) / 2 = 5000 Дж
Для того чтобы найти работу силы трения, сначала определим силу трения:
Fтр = µ * N, где µ = 0,5, N - нормальная реакция (равна весу бруска)
N = m * g, где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения
N = 9 m g
Теперь найдем силу трения:
Fтр = 0,5 9 m g = 4,5 m * g
Сделаем предположение, что работа силы трения равна изменению кинетической энергии бруска:
Работа силы трения = ΔEk
Fтр * s = ΔEk, где s - расстояние, на которое движется брусок
4,5 m g * s = ΔEk
4,5 m g s = (1/5 m V^2) = (1/5 9 * 100^2)
4,5 g s = 1800
s = 1800 / (4,5 * g) ≈ 400 м
Таким образом, брусок пройдет примерно 400 м до того, как его скорость уменьшится на 20%.