2017-04-16
Пуля летит горизонтально со скоростью $V_{0}$, пробивает лежащую на горизонтальной поверхности стола коробку и вылетает в том же направлении со скоростью втрое меньшей. Масса коробки в пять раз больше массы пули. Коэффициент трения скольжения между коробкой и столом $\mu$.
1) Найти скорость коробки сразу после вылета из нее пули.
2) На какое расстояние передвинется коробка?
Решение:
Считая время взаимодействия пули с коробкой пренеб режимо малым, запишем закон сохранения количества движения сис темы пуля + коробка
$mV_{0} = \frac{1}{3} mV_{0} + 5mV$,
где $V$ — скорость коробки сразу после вылета из нее пули. Отсюда скорость коробки
$V = \frac{2}{15} V_{0}$.
2) После взаимодействия с пулей коробка приобретает кинетическую энергию которая полностью переходит в работу против силы трения
$\frac{5mV^{2}}{2} = 5mg \mu S$.
Таким образом путь, пройденный коробкой до полной остановки,
$S = \frac{V^{2}}{2 \mu g} = \frac{2}{225} \frac{V_{0}^{2}}{ \mu g}$.