Global EE

Импульс — Задание 3 ЕГЭ по физике №00014552

Задание №3. Законы Сохранения

Импульс

№2. Задание 3

ID: 00014552

Камень массой $m = 4$ кг падает под углом $\alpha = 30^\circ$ к вертикали со скоростью $v = 10$ м/с в тележку с песком общей массой $M = 16$ кг, покоящуюся на горизонтальных рельсах (см. рисунок). Чему равна скорость тележки после падения в неё камня?

Ответ дайте в м/с.

Рисунок к заданию 3 ЕГЭ по физике — Импульс

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Тележка может ехать только по горизонтальным рельсам, поэтому работает горизонтальная проекция закона сохранения импульса. Вертикальную часть импульса камня «гасят» рельсы (реакция опоры). Камень застревает в песке — дальше камень и тележка движутся вместе.

Горизонтальная проекция импульса

Угол отсчитан от вертикали, значит горизонтальная составляющая скорости камня равна $v\sin\alpha$. До удара тележка покоилась:

$m\,v\sin\alpha = (m + M)\,V.$

Считаем скорость тележки

$V = \dfrac{m\,v\sin 30^\circ}{m + M} = \dfrac{4\cdot 10\cdot 0{,}5}{4 + 16} = \dfrac{20}{20} = 1$ м/с.

Подвох именно в угле: раз он от вертикали, то по горизонтали идёт синус, а не косинус.

Ответ

1
Другие задания по теме «Импульс» (8)