2 Вычислить количество теплоты, необходимое для нагревания 3 кг олова от температуры 30 °C до температуры 130 °С.

1) Коробка приобретет импульс, численно равный потери импульса пули:

Δp(пуля) = p2 - p1 = m1V0/2 - m1V0 = 0,001 (75 - 150) = - 0,0075 кг*м/с

2) Зная импульс, который приобрела коробка, можем вычислить ее скорость:

p = m2 V2 => V2 = p / m2 = 0,075 / 0,05 = 1,5 м/с

3) V2 - это ее начальная скорость. Конечная, очевидно, будет равна нулю. По формуле из кинематики найдем ускорение, которое приобрела коробка:

S = - V0^2 / 2a => a = - V0^2 / 2S = - 2,25 / 0,6 = - 3,75 м/с^2

4) На коробку действует только сила трения. По второму закону Ньютона в проекции имеем:

- u mg = ma => u = - a / g = 3,75 / 10 = 0,375

Обозначим массу пули за m, массу шара за M, скорость пули за v, скорость шара после соударения за u


1) по закону сохранения импульса:

2mv = Mu + mv,

mv = Mu,

v = (Mu)/m.

2) по закону сохранения энергии для шара:

(m u²)/2 = mgh,

u = sqrt(2gh)

высота подъема шара определяется из косинуса 60°:

cosα = (l - h)/l => h = l (1 - cosα).

тогда скорость пули после соударения равна

v = (M/m) * sqrt(2gl (1 - cosα)).

v = 100*sqrt(20*0.5) ≈ 316.2 м/c - скорость пули после соударения

v = 632.4 м/c - скорость пули перед соударением