Перейдем в систему координат (СК), связанную с движущимся снарядом, в которой снаряд неподвижен и поэтому импульс снаряда = 0.
После взрыва в этой СК обе части разлетаются в разные стороны с одинаковыми по величине скоростями v, потому что массы разлетающихся частей одинаковы m (следует из закона сохранения импульса) и масса снаряда=сумме масс частей
M=2m
Энергия взрыва E пошла на увеличение кинетической энергии разлетающихся частей, т.е.
mv^2/2 + mv^2/2=E (кинетическая энергия 1 частицы + кинетическая энергия 2 частицы = энергии взрыва), отсюда
E=mv^2
m=E/v^2
M=2E/v^2
Пусть скорость снаряда (уже в СК, связанной с Землей) V.
Тогда после взрыва (в СК, связанной с Землей) скорость частей будет
Перейдем в систему координат (СК), связанную с движущимся снарядом, в которой снаряд неподвижен и поэтому импульс снаряда = 0.
После взрыва в этой СК обе части разлетаются в разные стороны с одинаковыми по величине скоростями v, потому что массы разлетающихся частей одинаковы m (следует из закона сохранения импульса) и масса снаряда=сумме масс частей
M=2m
Энергия взрыва E пошла на увеличение кинетической энергии разлетающихся частей, т.е.
mv^2/2 + mv^2/2=E (кинетическая энергия 1 частицы + кинетическая энергия 2 частицы = энергии взрыва), отсюда
E=mv^2
m=E/v^2
M=2E/v^2
Пусть скорость снаряда (уже в СК, связанной с Землей) V.
Тогда после взрыва (в СК, связанной с Землей) скорость частей будет
V1=V+v
V2=V-v
Вычитая второе ур-ние из первого, получаем
V1-V2=2v
Отсюда
v=(V1-V2)/2
Подставляя в выражение для M, получаем
Примечание: есть похожая задача, смотри 2367553
J = 6,25 кг·м²
m₁ = 50 кг
Объяснение:
Дано:
R = 50 см = 0,50 м
m = 6,4 кг
a = 2 м/с²
_______________
J - ?
m₁ - ?
1)
Сделаем чертеж. Ось OY направим вниз.
Составим уравнение для груза. По II закону Ньютона:
ma = mg - T
2)
Натяжение троса - это вес тела, движущегося с ускорением а вниз:
T = P = m·(g - a)
T = 6,4·(9,8-2) ≈ 50 Н
3)
Момент силы:
M = T·R = 50·0,50 = 25 Н·м
4)
Запишем уравнение вращательного движения для вала:
M = J·ε;
ε = a / R = 2 / 0,50 = 4 с⁻²
J = M / ε = 25 / 4 = 6,25 кг·м²
5)
Но момент инерции цилиндра:
J = m₁·R²/2
Тогда:
m₁ = 2·J / R² = 2·6,25 / 0,50² = 50 кг