Шарик висит на нити. В нем застревает пуля, летящая горизонтально, в результате чего нить отклоняется на некоторый угол. Как изменятся при увеличении массы шарика следующие три величины: импульс, полученный шариком в результате попадания в него пули; скорость, которая будет у шарика тотчас после удара; угол отклонения нити? Пуля застревает очень быстро.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличится.
2. Уменьшится.
3. Не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Импульс, полученный шариком в результате попадания в него пули | Скорость, которая будет у шарика тотчас после удара | Угол отклонения нити |
Скорость шарика с застрявшей в нем пулей сразу после удара можно найти из закона сохранения импульса, она равна: где m и M — массы пули и шарика соответственно, а
— скорость пули до удара. Отсюда видно, что при увеличении массы шарика скорость, которая у него будет сразу после удара, уменьшается.
Импульс, переданный шарику, равен Из выражения для импульса шарика видно, что с увеличением массы шарика импульс, переданный ему, увеличивается.
При движении выполняется закон сохранения полной механической энергии, поскольку на шарик не действует никаких внешних сил, совершающих работу. Угол отклонения тем больше, чем выше поднимется шарик, а высоту подъема можно найти из закона сохранения энергии:
Следовательно, при увеличении массы шарика угол отклонения, как и скорость, уменьшается.
Ответ: 122.


По закону сохранения импульса, так как импульс пули не изменился, импульс шара с пулей тоже не изменится.
Импульс шара с пулей не изменится, а импульс шара изменится.
Импульс пули равен импульсу шара с пулей, и если импульс пули не изменился, то и конечный импульс не меняется.
Конечный импульс состоит из импульса пули и импульса шарика. Неизменность суммы не означает неизменность компонентов.
Спрашивается полученный импульс. Полученный импульс не изменяется, т.к. не меняется импульс пули.
Пуля передаёт шарику только часть своего импульса. Полученный импульс зависит от массы шарика.