1. Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до столкновения и после столкновения должна оставаться неизменной.
До столкновения пуля имеет импульс, равный произведению ее массы на скорость:
p1 = m1 * v1
После столкновения пуля останавливается, поэтому ее импульс становится равным нулю:
p2 = 0
Брусок не движется до столкновения, поэтому его импульс до столкновения равен нулю:
p3 = 0
После столкновения пуля и брусок движутся вместе со скоростью V:
p4 = (m1 + m2) * V
Используя закон сохранения импульса, мы можем записать:
p1 + p3 = p2 + p4
m1 * v1 + 0 = 0 + (m1 + m2) * V
Перепишем это уравнение, чтобы найти V:
m1 * v1 = (m1 + m2) * V
V = (m1 * v1) / (m1 + m2)
Подставляя значения массы пули (9 г) и скорости пули (2001 м/с):
V = (0.009 кг * 2001 м/с) / (0.009 кг + 18 кг)
V = 1.986 м/с
Таким образом, скорость бруска с пулей составляет приблизительно 1.986 м/с.
2. Для расчета работы силы тяги на первых 10 м пути мы можем использовать формулу:
работа = сила * путь * cos(угол)
В данной задаче мы знаем силу сопротивления (200 H) и путь (10 м). Угол между направлением силы и направлением пути равен 0 градусов, поэтому cos(0) = 1.
Подставим известные значения в формулу:
работа = 200 H * 10 м * 1
работа = 2000 Дж
Таким образом, работа силы тяги на первых 10 м пути равна 2000 Дж.
3. Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Закон сохранения механической энергии гласит, что сумма кинетической энергии и потенциальной энергии тела должна оставаться неизменной.
В начальный момент времени камень имеет только потенциальную энергию, которая равна 200 Дж.
В конечный момент времени камень достигает максимальной высоты и теряет всю свою кинетическую энергию, поэтому его потенциальная энергия становится равной максимальной.
Выразим потенциальную энергию через массу камня (m), высоту (h) и ускорение свободного падения (g):
Eп = m * g * h
Подставим известные значения:
200 Дж = 1 кг * 9.8 м/с^2 * h
h = 200 Дж / (1 кг * 9.8 м/с^2)
h ≈ 20.41 м
Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется камень, составляет приблизительно 20.41 м.
До столкновения пуля имеет импульс, равный произведению ее массы на скорость:
p1 = m1 * v1
После столкновения пуля останавливается, поэтому ее импульс становится равным нулю:
p2 = 0
Брусок не движется до столкновения, поэтому его импульс до столкновения равен нулю:
p3 = 0
После столкновения пуля и брусок движутся вместе со скоростью V:
p4 = (m1 + m2) * V
Используя закон сохранения импульса, мы можем записать:
p1 + p3 = p2 + p4
m1 * v1 + 0 = 0 + (m1 + m2) * V
Перепишем это уравнение, чтобы найти V:
m1 * v1 = (m1 + m2) * V
V = (m1 * v1) / (m1 + m2)
Подставляя значения массы пули (9 г) и скорости пули (2001 м/с):
V = (0.009 кг * 2001 м/с) / (0.009 кг + 18 кг)
V = 1.986 м/с
Таким образом, скорость бруска с пулей составляет приблизительно 1.986 м/с.
2. Для расчета работы силы тяги на первых 10 м пути мы можем использовать формулу:
работа = сила * путь * cos(угол)
В данной задаче мы знаем силу сопротивления (200 H) и путь (10 м). Угол между направлением силы и направлением пути равен 0 градусов, поэтому cos(0) = 1.
Подставим известные значения в формулу:
работа = 200 H * 10 м * 1
работа = 2000 Дж
Таким образом, работа силы тяги на первых 10 м пути равна 2000 Дж.
3. Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Закон сохранения механической энергии гласит, что сумма кинетической энергии и потенциальной энергии тела должна оставаться неизменной.
В начальный момент времени камень имеет только потенциальную энергию, которая равна 200 Дж.
В конечный момент времени камень достигает максимальной высоты и теряет всю свою кинетическую энергию, поэтому его потенциальная энергия становится равной максимальной.
Выразим потенциальную энергию через массу камня (m), высоту (h) и ускорение свободного падения (g):
Eп = m * g * h
Подставим известные значения:
200 Дж = 1 кг * 9.8 м/с^2 * h
h = 200 Дж / (1 кг * 9.8 м/с^2)
h ≈ 20.41 м
Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется камень, составляет приблизительно 20.41 м.