Какая энергия необходима для расщепления на нуклоны ядра гелия​

α = 60°

v₀ = 10 м/с

t₂ = 2 c

g = 10 м/с² - ускорение свободного падения

------------------------

h - ? - высота подъёма

s - ? - дальность полёта

v₁ - ? - скорость в наивысшей точке траектории

x₂ - ? - горизонтальная координата в момент t₂

y₂ - ? - вертикальная координата в момент t₂

---------------------------------------

Горизонтальная составляющая начальной скорости

Вертикальная составляющая начальной скорости

В процессе полёта горизонтальная составляющая скорости не меняется. В наивысшей точке полёта вертикальная составляющая скорости равна нулю

Найдём время  t₁ полёта до наивысшей точки подъёма

Наибольшая высота подъёма

Скорость в наивысшей точке траектории равна горизонтальной составляющей скорости камня

Поскольку траектория движения камня - парабола с вершиной в наивысшей точке подъёма, то полное время полёта Т равно удвоенному времени достижения точки максимального подъёма

Дальность полёта

Cкорость камня v₂ в момент времени t₂ = 2 с

v₂ = 0 , так как t₂ > T (больше времени полёта!)

Соответственно координаты камня в этот момент (камень лежит на земле)

х₂ = s ≈ 8.66 м

у₂ = 0

Объяснение:

Дано:

m₁ = 300 кг

m₂ = 200 кг

H = 10 м

h = 0,6 м

F - ?

1)

Потенциальная энергия поднятого молота:

Eп = m₂·g·H             (1)

Кинетическая энергия молота в момент удара:

Eк = m₂·V²/2            (2)

Приравняем (2) и (1)

m₂·V²/2 = m₂·g·H

Отсюда:

V² = 2·g·H               (3)

2)

По закону сохранения импульса:

m₂·V = (m₁ + m₂)·U

Отсюда:

U = m₂·V / (m₁ + m₂)

3)

Кинетическая энергия молота и сваи:

W = (m₁ + m₂)·U²/2

W = (m₁ + m₂)·m₂²·V²  / (2·(m₁ + m₂)²)

W = m₂²·V²  / (2·(m₁ + m₂))

Учтем (3):

W = 2·g·H·m₂²·  / (2·(m₁ + m₂))

W = m₂²·g·H  / (m₁ + m₂)        (4)

4)

Работа против сил трения:

A = F·h                                (5)

Приравняем (5) и (4)

F·h = m₂²·g·H  / (m₁ + m₂)

F = m₂²·g·H  / ((m₁ + m₂)·h) = 200²·10·10 / ((300+200)·0,6) ≈ 13 000 Н