Колебания и Волны

Задание №4. Статика. Гидростатика. Колебания

№2. Задание 4

ID: 00014609

Летящая горизонтально со скоростью 20 м/с пластилиновая пуля массой 9 г попадает в неподвижно висящий на длинной нити груз, в результате чего груз с прилипшей к нему пулей начинает совершать колебания. Максимальная высота подъёма груза от положения равновесия при этом составляет 20 см. Какова масса груза?

Ответ дайте в граммах.

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Здесь высота подъёма дана прямо, поэтому угол и длина нити не нужны. Сначала из энергии найдём скорость сразу после удара, затем из импульса — массу груза.

Этап 1: подъём (энергия)

$V=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot 10\cdot 0{,}2}=\sqrt{4}=2$ м/с — это скорость пули с грузом сразу после удара.

Этап 2: удар (импульс)

$$mv=(m+M)V$$ . Выразим массу груза: $M=\dfrac{mv}{V}-m=\dfrac{0{,}009\cdot 20}{2}-0{,}009=0{,}09-0{,}009=0{,}081$ кг $$=81$$ г.

Ответ

Другие задания по теме «Колебания и Волны» (8)