Пуля, летящая со скоростью 100м/с под углом 60° к горизонту ,врезается в покоящийся брусок на горизонтальной плоскости массой в 9раз превышающей массу пули.какое расстояние пройдёт брусок по поверхности, если коэффициент трения равен 0,5 ,к моменту когда скорость бруска уменьшится на 20%.
импульс системы до удара m₁ * v * cos α = m * v * cos α / 9
импульс системы после соударения (m / 9 + m) * v₁
составим уравнение и выразим скорость системы после соударения
m * v * cos α / 9 = (m / 9 + m) * v₁
v₁ = m * v * cos α / (9 * 10 * m / 9) = v * cos α /10
после соударения система движется под действием силы трения
составим уравнение динамики ( 2 закон Ньютона)
F = 10 * m * a / 9 = - μ * 10 * m * g / 9 => a = - μ * g
выразим ускорение из уравнения кинематики
v₂² - v₁² = 2 * a * S, где v₂ = 0,2 * v₁ = 0,2 * v * cos α /10 = 0,02 * v * cos α
(0,02 * v * cos α)² - (0,1 * v * cos α)² = 2 * a * S
0,0004 * v² * cos²α - 0,01 v² * cos²α = - 2 * μ * g *S
- 0,0096 v² * cos²α = - 2 *μ * g * S
0,0096 * v² * cos²α = 2 * μ * g * S => S = 0,0096 * v² * cos²α / (2 *μ * g)
S = 0,0096 * (100 м/с)² * cos²(60°) / (2 * 0,5 * 9,8 м/с²) = 0,0096 * 10⁴ * 0,5² / 9,8 м/с² = 2,4 м