В мешке с песком массой 1 кг, который висит на легком подвесе длиной 10 м, застревает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 1010 м/с. Определите угол, на который отклонится подвес от вертикали.... | Яндекс.Репетитор

Задание#T13298

В мешке с песком массой кг, который висит на легком подвесе длиной м, застревает пуля массой г, летящая горизонтально со скоростью

м/с.

Определите угол, на который отклонится подвес от вертикали. Считайте, что

м/с

Ответ запишите в градусах.

Показать разбор и ответ

Когда пуля останавливается в мешке с песком, в системе действуют только консервативные силы (сила тяжести и сила натяжения нити), следовательно, для дальнейшего движения можно применить закон сохранения полной механической энергии:

где — масса мешка с песком,

— масса пули,

— скорость совместного движения мешка и пули после того, как пуля остановилась в мешке.

где — высота подъема центра масс системы над начальным уровнем.

Из рисунка:

Подставим в

Значит, чтобы определить, на какой угол от вертикали отклонится подвес, необходимо определить скорость совместного движения мешка и пули.

Рассмотрим систему в положениях и В горизонтальном направлении в системе действуют только внутренние силы, поэтому для системы в этом направлении можно применить закон сохранения импульса:

Подставим в

Подставим в полученную формулу приведенные в условии задания значения величин, переведя их в систему СИ, проверим размерность и выполним вычисления:

Так как угол — угол первой четверти, то

Ответ: 60

Это задание решали 20 раз. С ним справились 45% пользователей.

Это задание в разделах:

ЕГЭ-2016 - Задание 25

Задание#T13298

Это задание в разделах:

Рекомендованные задания