Два тела массами m1 и m2 подвешены на нитях одинаковой длины и отклонены на один и тот же угол. После этого их отпускают без начальной скорости. В каком соотношении находятся между собой скорости этих тел при прохождении через положения равновесия? Сопротивлением воздуха пренебречь.
масса пули m
до столкновения скорость пули v
после неупругого столкновения скорость тела+пули u
M*0+m*v=(M+m)*u - закон сохранения импульса для момента столкновения пули с телом
u = m/(M+m)*v
(M+m)u^2/2=(M+m)*g*h=(M+m)*g*R*(1-cos(alpha))- закон сохранения энергии для подъема тела и пули на высоту h
(M+m)u^2/2=(M+m)*g*R*(1-cos(alpha))
u^2=2*g*R*(1-cos(alpha))
(m/(M+m)*v)^2=2*g*R*(1-cos(alpha))
m/(M+m)*v=корень(2*g*R*(1-cos(alpha)))
v = (M+m)/m *корень(2*g*R*(1-cos(alpha)))
v = (M/m+1)*корень(2*g*R*(1-cos(alpha)))
v = (1,6/0,010+1)*корень(2*10*0,8*(1-cos(pi/6))) м/с = 235,72 м/с
Теперь пойдем дальше. Вместо шаров возьмем полуокружности лежащие своими диаметрами на вертикальной оси симметрии, и проведем к ним касательную. Получим 2 подобных треугольника, у которых радиусы этих полуокружностей - катеты, а высота центра полуокружности от пола - гипотенуза. Если катеты относятся как 25:12.5, то гипотенузы относятся как 4:2, то есть центр непрозрачного шара висит над полом на высоте 2 метра.