Однородный стержень длиной l = 1 5 м и массой М = 10 кг может. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Однородный стержень длиной l = 1 5 м и массой М = 10 кг может

Однородный стержень длиной l = 1 5 м и массой М = 10 кг может .pdf

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

Условие

Однородный стержень длиной l = 1,5 м и массой М = 10 кг может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. В середину стержня попадает пуля массой m = 10 г, летящая перпендикулярно стержню и оси вращения со скоростью υ = 500 м/с. Считая удар абсолютно неупругим, найти угол, на который отклонится стержень после удара. Дано: l = 1,5 м, m = 0,010 кг, M = 10 кг, υ = 500 м/с. Найти: α.

Ответ

α = 9,16o.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Удар пули следует рассматривать как неупругий: после удара пуля и соотве-тствующая точка стержня будут двигаться с одинаковыми скоростями.
Сначала пуля, ударившись о стержень, за ничтожно малый промежуток
времени приводит его в движение с угловой скоростью ω и сообщает ему
кинетическую энергию
T = J ω2/2,
где J – момент инерции стержня относительно оси вращения.
Затем стержень поворачивается относительно оси вращения на искомый
угол α, причем его центр тяжести поднимается на высоту h = l21-cosα.
В отклоненном положении стержень будет оmбладать потенциальной энергией
П=Mgl1-cosα2.
По закону сохранения энергии Т = П.
Jω22=Mgl1-cosα2.
Отсюда
cosα=1-Jω2Mgl.
Подставив момент инерции стержня J=Ml23, получим
cosα=1-ω2l3g
Для нахождения ω применим закон сохранения момента импульса

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу