Для решения данной задачи нам нужно использовать закон сохранения импульса. Импульс системы сохраняется, если на нее не действуют внешние силы. В данном случае мы считаем Yashik (ящик) с песком и пулю как систему.
Определим импульс пули: Импульс (\( p \)) рассчитывается по формуле: \[ p = m \cdot v \] где \( m \) – масса пули, а \( v \) – её скорость.
Масса пули \( m_1 = 10 \text{ г} = 0.01 \text{ кг} \).
Скорость пули \( v_1 = 500 \text{ м/с} \).Таким образом, импульс пули: \[ p_1 = 0.01 \, \text{кг} \cdot 500 \, \text{м/с} = 5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Определим массу ящика с песком: Масса ящика \( m_2 = 25 \text{ кг} \).
Импульс системы до и после столкновения: После того, как пуля застреёт в ящике, суммарный импульс системы будет равен импульсу пули до столкновения: \[ p_{\text{системы}} = p_1 = 5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Импульс системы после столкновения можно выразить как: \[ p_{\text{системы}} = (m_1 + m_2) \cdot v \]
Где \( v \) – скорость ящика с застрявшей пулей после столкновения.
Установка уравнения: Подставим известные значения в уравнение: \[ 5 = (0.01 + 25) \cdot v \] \[ 5 = 25.01 \cdot v \]
Решим уравнение для \( v \): \[ v = \frac{5}{25.01} \approx 0.1999 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость ящика с песком после того, как пуля застреёт в нём, составляет приблизительно 0.2 м/с.
