Какую скорость приобрел лежащее на льду чугунное ядро, если пуля, летящая горизонтально со скоростью 500 м/с, отскочит от него и будет двигаться в противоположном направлении со скоростью 400 м/с? Масса пули 10 г, масса ядра 25 кг.

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Запишем закон сохранения импульса. Импульс пули до столкновения: \[p_{пули1} = m_{пули} \cdot v_{пули1}\] Импульс ядра до столкновения (ядро покоится): \[p_{ядра1} = 0\] Импульс пули после столкновения: \[p_{пули2} = -m_{пули} \cdot v_{пули2}\] Импульс ядра после столкновения: \[p_{ядра2} = m_{ядра} \cdot v_{ядра2}\] Закон сохранения импульса: \[m_{пули} \cdot v_{пули1} = -m_{пули} \cdot v_{пули2} + m_{ядра} \cdot v_{ядра2}\]
2. Шаг 2: Выразим скорость ядра после столкновения. \[v_{ядра2} = \frac{m_{пули} \cdot (v_{пули1} + v_{пули2})}{m_{ядра}}\]
3. Шаг 3: Подставим значения и рассчитаем скорость ядра. Переведем массу пули в кг: \[m_{пули} = 10 \,г = 0.01 \,кг\] \[v_{ядра2} = \frac{0.01 \,кг \cdot (500 \,м/с + 400 \,м/с)}{25 \,кг} = \frac{0.01 \cdot 900}{25} \,м/с = 0.36 \,м/с\]

Ответ: 0.36 м/с