Пуля массой 10 г, летящая со скоростью 100 м/с, попадает в шарик, подвешенный к потолку на нити. Определите массу шарика, если после столкновения система "пуля + шарик" поднялась на высоту 0,2 м. Силой сопротивления воздуха пренебречь.
Пуля застревает в шарике, следовательно, взаимодействие между шариком и пулей неупругое. В силу малого промежутка времени столкновения систему «шарик + пуля» можно считать замкнутой. Применим закон сохранения импульса:
где u — скорость шарика и пули после взаимодействия.
Будем считать начальное положение шарика нулевым уровнем высоты. Тогда в этой точке система "пуля + шарик" будут обладать кинетической энергией При подъеме шарика с пулей на максимальную высоту их скорость станет равной нулю, поэтому система будет обладать только потенциальной энергией
По закону сохранения энергии в при отсутствии сопротивления воздуха откуда получаем соотношение
Объединяя выражения, находим массу шарика:
Ответ: 490 г.

