Objekt o masie 3.5 kg zostaje trafiony kula o masie 20g. Po uderzeniu kula zostaje w objekcie i razem przesowaja sie o 1.2m. podczas hamowania oddzialywuje na nie sila tarcia rowna 28% sily grawitacji. Oblicz predkosc kuli.

Objekt o masie 3.5 kg zostaje trafiony kula o masie 20g. Po uderzeniu kula zostaje w objekcie i razem przesowaja sie o 1.2m. podczas hamowania oddzialywuje na nie sila tarcia rowna 28% sily grawitacji. Oblicz predkosc kuli.
Odpowiedź

Mamy do czynienia z zderzeniem niesprężystym. Pęd jest zachowany, więc możemy zapisać: [latex]Delta p=0\ (m_1+m_2)v_x-m_1underline{v_0}=0\ v_0 stanowi szukana\ v_x-predkosc ukladu po zlepieniu\ v_x=frac{v_0m_1}{m_1+m_2}\ [/latex] Wiemy też, że po zderzeniu układ dwóch ciał przebył drogę 1,2m oraz, że siła hamowania stanowi 28% siły grawitacji i jest ona siłą wypadkową.  Obliczamy przyspieszenie tej siły korzystając z II zasady dynamiki Newtona.  [latex]vec{F}=mvec{a}\ -F_w=-T dziala przeciwnie do kierunku ruchu\ -T=0,28Q\ T=-0,28Q\ T=-0,28mg\ m= sum_{n=1}^{2}m_n\ -0,28mg=ma\ a=-0,28g - opoznienie ruchu[/latex] Teraz korzystamy z równań kinematycznych:  [latex]s(t)=v_xt-frac{0,28gt^2}{2}\ v(t)=v_x-0,28gt\ Cialo sie zatrzyma gdy v(t)=0\ 0=v_x-0,28gt\ v_x=0,28gt\ t=frac{v_x}{0,28g}\ Czas ten wstawiamy do rownania s(t)\ s=frac{v_x^2}{0,28g}-frac{0,28g}{2}*frac{v_x^2}{0,0784g^2}\ s=frac{v_x^2}{0,28g}-frac{0,14v_x^2}{0,0784g}\ s=frac{25v_x^2}{7g}-frac{25v_x^2}{14g}\ 14gs=50v_x^2-25v_x^2\ 14gs=25v_x^2\ v_x=sqrt{frac{14gs}{25}}=sqrt{0,56gs}[/latex] [latex]Wracamy do obliczonego v_x z z.z.p:\ sqrt{0,56gs}=frac{m_1v_0}{m_1+m_2}\ (m_1+m_2)sqrt{0,56gs}=m_1v_0\ v_0=frac{(m_1+m_2)sqrt{0,56gs}}{m_1}approx456,24frac{m}{s}[/latex] Odp. Prędkość kuli wynosiła 456,24 m/s

Dodaj swoją odpowiedź