1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:
Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:
Откуда выводим h1:
Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:
2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:
,
где V1' - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:
3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей:
Найти:
Решение:
1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:
Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:
Откуда выводим h1:
Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:
2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:
где V1' - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:
3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей:
При этом h2 аналогично h1 равен:
Перепишем ЗСЭ в виде:
Откуда cosβ:
5 мм
Объяснение:
Дано:
a = 6 см
m = 810 г
ρ = 8 900 кг/м³ = 8,9 г/см³
_____________
h - ?
Данную задачу не будем решать в единицах СИ (для простоты расчетов).
1)
Найдем объем меди:
V₁ = m / ρ = 810 / 8,9 ≈ 91 см³
2)
Найдем внешний объем куба:
V₀ = a³ = 6³ = 216 см³
3)
Объем полости:
V₂ = V₀-V₁ = 216-91 = 125 см³ = 5³ (1)
Но
a₁ = a - 2*h = 6-2*h (смотри чертеж),
тогда
V₂ = a₁³ = (6-2*h)³ (2)
Приравняем (2) и (1):
(6-2*h)³ = 5³
Извлечем кубический корень:
6-2*h = 5
2*h = 1
h = 0,5 см = 5 мм