1-й, потому что за одно и то же время значения S у обоих будут разными, а именно: значение S у первого будет больше, а у второго - меньше. Достаточно провести воображаемые линии от любой одной и той же точки на оси времени до пересечения с графиками, а затем - воображаемые линии от пересечения с графиками до оси пути. Значение пути первого будет выше по оси, чем у второго, а значит будет больше. А если первый проехал больший путь, чем второй, за одно и то же с ним время, то это значит, что он движется быстрее, чем второй.
После удара тела движутся вместе. Движение до и после можно описать уравнением закона сохранения импульса:
m1*v1 + m2*v2 = (m1 + m2)*U
Т.к. скорость подвешенного ящика до столкновения с пулей равна нулю, то:
m1*v1 = (m1 + m2)*U
Но чтобы найти скорость U, нам надо знать скорость v1 пули. Но она-то и является главным вопросом задачи! Кажется, что тут ничего не поделаешь - ведь даже второстепенную неизвестную не получится найти, не узнав ту неизвестную, которая и является вопросом задачи... Но можно воспользоваться законом сохранения энергии:
Применим его к той части движения, когда пуля и ящик уже столкнулись, т.е. к совместному движению. Получается, что в момент столкновения пули с ящиком система тел (пуля + ящик) имела следующие кинетическую и потенциальную энергии:
Т.е. потенциальная энергия была равна нулю, а кинетическая была максимальной. Следовательно, согласно закону сохранения энергии, как только система тел остановила своё движение, её кинетическая энергия стала равна нулю, а потенциальная стала максимальной, т.е. кинетическая полностью перешла в потенциальную, значит закон сохранения энергии в данном случае выглядит вот так:
Тогда, чтобы выразить потенциальную энергию, нам надо знать высоту, на которую поднялась система тел после столкновения пули с ящиком. Если система тел отклонилась на 30 градусов, а длина подвеса равна 1-му метру, то высота будет равна:
Тогда потенциальная энергия будет равна:
А теперь мы можем выразить U через закон сохранения импульса, который мы записали в самом начале:
m1*v1 = (m1 + m2)*U
и, приравняв энергии, можем выразить и найти скорость пули v1:
1-й, потому что за одно и то же время значения S у обоих будут разными, а именно: значение S у первого будет больше, а у второго - меньше. Достаточно провести воображаемые линии от любой одной и той же точки на оси времени до пересечения с графиками, а затем - воображаемые линии от пересечения с графиками до оси пути. Значение пути первого будет выше по оси, чем у второго, а значит будет больше. А если первый проехал больший путь, чем второй, за одно и то же с ним время, то это значит, что он движется быстрее, чем второй.
Объяснение:
Дано:
m1 = 10 г = 0,01 кг
m2 = 5 кг
L = 1 м
а = 30*
Найти:
v1 = ?
После удара тела движутся вместе. Движение до и после можно описать уравнением закона сохранения импульса:
m1*v1 + m2*v2 = (m1 + m2)*U
Т.к. скорость подвешенного ящика до столкновения с пулей равна нулю, то:
m1*v1 = (m1 + m2)*U
Но чтобы найти скорость U, нам надо знать скорость v1 пули. Но она-то и является главным вопросом задачи! Кажется, что тут ничего не поделаешь - ведь даже второстепенную неизвестную не получится найти, не узнав ту неизвестную, которая и является вопросом задачи... Но можно воспользоваться законом сохранения энергии:
Применим его к той части движения, когда пуля и ящик уже столкнулись, т.е. к совместному движению. Получается, что в момент столкновения пули с ящиком система тел (пуля + ящик) имела следующие кинетическую и потенциальную энергии:
Т.е. потенциальная энергия была равна нулю, а кинетическая была максимальной. Следовательно, согласно закону сохранения энергии, как только система тел остановила своё движение, её кинетическая энергия стала равна нулю, а потенциальная стала максимальной, т.е. кинетическая полностью перешла в потенциальную, значит закон сохранения энергии в данном случае выглядит вот так:
Тогда, чтобы выразить потенциальную энергию, нам надо знать высоту, на которую поднялась система тел после столкновения пули с ящиком. Если система тел отклонилась на 30 градусов, а длина подвеса равна 1-му метру, то высота будет равна:
Тогда потенциальная энергия будет равна:
А теперь мы можем выразить U через закон сохранения импульса, который мы записали в самом начале:
m1*v1 = (m1 + m2)*U
и, приравняв энергии, можем выразить и найти скорость пули v1:
ответ: скорость пули равна примерно 823 м/с.