Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11725
2019-11-25 
В цилиндр, установленный на тележке, как показано на рисунке, и свободно вращающийся вокруг своей оси, попадает пуля. В трех разных опытах пуля попала в точки A, В и С. В каком случае кинетическая энергия системы оказалась большей? Что можно сказать о скоростях тележки в этих трех случаях? Рассмотреть случаи упругого и неупругого удара. Массой пули пренебречь по сравнению с массой цилиндра.
Решение:
Рассмотрим случай неупругого удара. В орыте, когда пуля попадет в точку В, цилиндр вращаться не будет, а при попаданиях в точки А и С будет вращаться с одинаковой угловой скоростью, но в разных направлениях. Из закона сохранения количества движения следует, что скорость тележки во всех трех случаях будет одинаковой, так как количество движения вращающегося цилиндра равно нулю. Кинетическая энергия системы будет наименьшей при попадании в точку В.
В двух других случаях к энергии поступательного движения добавляется одинаковая энергии вращательного движения цилиндра (она не зависит от направления вращения). Закон сохранения энергии здесь, конечно, не нарушается, так как удар является неупругим и часть энергии переходит в тепло.
В случае упругого удара скорость пули можно разложить на тангенциальную и нормальную составляющие. Тангенциальная составляющая после удара не изменяется (трения нет), и на цилиндр в этом направлении сила во время удара не действует. Что касается нормальной составляющей силы, то момент ее равен нулю. Поэтому цилиндр не будет вращаться во всех случаях.
В цилиндр, установленный на тележке, как показано на рисунке, и свободно вращающийся вокруг своей оси, попадает пуля. В трех разных опытах пуля попала в точки A, В и С. В каком случае кинетическая энергия системы оказалась большей? Что можно сказать о скоростях тележки в этих трех случаях? Рассмотреть случаи упругого и неупругого удара. Массой пули пренебречь по сравнению с массой цилиндра.
Решение:
Рассмотрим случай неупругого удара. В орыте, когда пуля попадет в точку В, цилиндр вращаться не будет, а при попаданиях в точки А и С будет вращаться с одинаковой угловой скоростью, но в разных направлениях. Из закона сохранения количества движения следует, что скорость тележки во всех трех случаях будет одинаковой, так как количество движения вращающегося цилиндра равно нулю. Кинетическая энергия системы будет наименьшей при попадании в точку В.
В двух других случаях к энергии поступательного движения добавляется одинаковая энергии вращательного движения цилиндра (она не зависит от направления вращения). Закон сохранения энергии здесь, конечно, не нарушается, так как удар является неупругим и часть энергии переходит в тепло.
В случае упругого удара скорость пули можно разложить на тангенциальную и нормальную составляющие. Тангенциальная составляющая после удара не изменяется (трения нет), и на цилиндр в этом направлении сила во время удара не действует. Что касается нормальной составляющей силы, то момент ее равен нулю. Поэтому цилиндр не будет вращаться во всех случаях.
