m - масса пули. M - масса бруска. v - скорость пули. V - скорость системы после удара. так как тут не говорится о тепловыделении, то будем считать, что кинетическая энергия системы должна сохраниться.
она равна m*v*v/2
после удара формула кинетической энергии (M+m)*V*V/2
так как она сохраняется, то m*v*v = (M+m)*V*V из этого уравнения можно найти скорость системы после удара.
относительно бруска: пуля залетела в него со скоростью v и достигла при этом нулевой скорости, пробурив 10 см. исходя из этого можно посчитать время торможения пули (а также это время ускорения бруска) зная время ускорения бруска и его итоговую скорость V можно найти (по второму закону ньютона F=ma, a = v/t) силу, действующую на него. это и будет сила сопротивления (по первому закону ньютона)
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
m - масса пули.
M - масса бруска.
v - скорость пули.
V - скорость системы после удара.
так как тут не говорится о тепловыделении, то будем считать, что кинетическая энергия системы должна сохраниться.
она равна m*v*v/2
после удара формула кинетической энергии (M+m)*V*V/2
так как она сохраняется, то m*v*v = (M+m)*V*V
из этого уравнения можно найти скорость системы после удара.
относительно бруска: пуля залетела в него со скоростью v и достигла при этом нулевой скорости, пробурив 10 см. исходя из этого можно посчитать время торможения пули (а также это время ускорения бруска)
зная время ускорения бруска и его итоговую скорость V можно найти (по второму закону ньютона F=ma, a = v/t) силу, действующую на него. это и будет сила сопротивления (по первому закону ньютона)