Однородный стержень длиной l = 0 1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Однородный стержень длиной l = 0 1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси

Однородный стержень длиной l = 0 1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Однородный стержень длиной l = 0,1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В другой конец абсолютно неупруго ударяет пуля массой m = 7 г, летящая перпендикулярно стержню и оси вращения. Определить массу М стержня, если в результате попадания пули он отклонится на угол α = 60°. Принять скорость пули υ = 360 м/с. Дано: l = 0,1 м, m = 0,007 кг, α = 60°, υ = 360 м/с. Найти: M.

Ответ

M = 6,23 кг.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Момент импульса пули равен m v l. После столкновения суммарный момент
импульса стержня и пули должен быть равен по закону сохранения импульса
импульсу пули.
m v l = (m l2 + J) ω,
где ω – общая угловая скорость стержня и пули после столкновения,
J=Ml23.
Откуда
ω=mvm+M3 l.
Рис . 5 Рис. 6
Тогда начальная кинетическая энергия стержня и пули
Eк=ml2+Jω22=m2 v22m+M3.
Эта кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию стержня
с пулей согласно уравнению
Eк=m2v22m+M3=Еп=0,5 M+mgl1-cosα.
Пренебрегаем массой пули по сравнению с массой стержня.
m2 v22M3=0,5 Mgl1-cosα.
Откуда
M=3mvgl1-cosα=3 0,007 3609,81 0,11-cos60o=6,23 кг.
Ответ: M = 6,23 кг.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу