Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Какие законы Вы использовали для описания движения шарика?

Условие

Пружинное ружье наклонено под углом альфа=30∘альфа =30^{\circ} к горизонту. Энергия сжатой пружины равна 0,41 Дж. При выстреле шарик массой m=50гm=50г проходит по стволу ружья расстояние b, вылетает и падает на расстоянии L=1мL=1м от дула ружья в точку M, находящуюся с ним на одной высоте с дулом. (см. рис.). Найдите расстояние b. Трением в стволе и сопротивлением воздуха пренебречь.

Какие законы Вы использовали для описания движения шарика? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Обоснование Систему отсчета, связанную с Землей, будем считать инерциальной. При движении пули по дулу пистолета на ее действуют силы тяжести, сила упругости и сила реакции опоры, не действуют сила трения (так как дуло можно считать абсолютно гладким) и сила сопротивления воздуха. В ИСО изменение полной механической энергии равно работе всех не потенциальных сил, действующих на тело. В данной задаче такой силой является сила реакции опоры N⃗\vec N Так как в процессе движения по стволу ружья сила реакции опоры N⃗\vec N перпендикулярна поверхности, то ее работа равна нулю и EмехE_мех сохраняется в ИСО. При движении после вылета из трубки мы можем пренебречь действием силы сопротивления воздуха, значит, движение мяча происходит в поле Земного тяготения. Ось 0x направим горизонтально, ось 0y направим вертикально вверх. Тогда проекция вектора ускорения на ось 0x равна 0, поэтому для описания движения по горизонтали можно использовать законы прямолинейного равномерного движения. Проекция вектора ускорения на ось 0y равна — g, поэтому для описания движения по вертикали можно использовать законы прямолинейного равноускоренного движения. Перейдем к решению.1. Рассмотрим движение шарика внутри трубки. По закону сохранения энергии E_п_пр=E_п_ш + E_к, где E_п_ш=mgh, Eк=mv22E_к= \frac{m v^{2}}{2} Откуда получаем: Eпр=mgh+mv22E_пр=mgh + \frac{m v^{2}}{2} По рисунку h=b⋅sin⁡альфаh=b \cdot \sin альфа

Осталось ещё 2 шага

  1. Шарик вылетает из трубки со скоростью v под…

  2. Объединяя записанные формулы, выразим искомую…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика (расчетная задача высокого уровня с обоснованием)»

Какие законы Вы использовали для описания движения шарика? — решение с объяснением | Lom Ai