Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 909
2016-09-17 
По гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью у едет автомобиль, к бамперу которого шарнирно прикреплён невесомый стержень с грузом массой $m$ на конце. Стержень образует с горизонтом угол $\alpha$. На поверхности перпендикулярно направлению движения установлены невысокие гладкие стальные стенки, наклонённые под углом $\beta$ к горизонту (см. рисунок). Груз начинает «подскакивать» на стенках. Считая, что удары груза о все поверхности абсолютно неупругие (груз — «мешок с песком»), найдите скорость, с которой он «отскакивает» от стенок.
Решение:
Поскольку все удары неупругие, то после удара о стенку груз может иметь скорость $u$, только параллельную этой стенке (см. рис.). При преодолении каждой стенки угол наклона стержня к горизонту будет оставаться близким к $\alpha$, поскольку стенки невысокие. Из постоянства длины стержня следует, что проекции скоростей концов стержня на него самого должны быть одинаковы, то есть $v \cos \alpha = u \cos ( \alpha — \beta)$. Отсюда $u = v \frac{ \cos \alpha}{ \cos ( \alpha - \beta)}$.
По гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью у едет автомобиль, к бамперу которого шарнирно прикреплён невесомый стержень с грузом массой $m$ на конце. Стержень образует с горизонтом угол $\alpha$. На поверхности перпендикулярно направлению движения установлены невысокие гладкие стальные стенки, наклонённые под углом $\beta$ к горизонту (см. рисунок). Груз начинает «подскакивать» на стенках. Считая, что удары груза о все поверхности абсолютно неупругие (груз — «мешок с песком»), найдите скорость, с которой он «отскакивает» от стенок.
Решение:
Поскольку все удары неупругие, то после удара о стенку груз может иметь скорость $u$, только параллельную этой стенке (см. рис.). При преодолении каждой стенки угол наклона стержня к горизонту будет оставаться близким к $\alpha$, поскольку стенки невысокие. Из постоянства длины стержня следует, что проекции скоростей концов стержня на него самого должны быть одинаковы, то есть $v \cos \alpha = u \cos ( \alpha — \beta)$. Отсюда $u = v \frac{ \cos \alpha}{ \cos ( \alpha - \beta)}$.
