Однородный стержень длиной l и массой 0,5 кг может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В противоположный конец стержня попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300 м/с, и застревает в нем. Необходимо определить амплитуду и период колебаний стержня.
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения момента импульса. До столкновения пули со стержнем, момент импульса системы равен нулю, так как пуля летит горизонтально. После столкновения пуля застревает в стержне, и момент импульса системы остается постоянным.
Момент инерции стержня относительно его конца можно выразить как I = (1/3) * m * l^2, где m - масса стержня, l - его длина. Момент импульса системы L = I * w, где w - угловая скорость вращения стержня.
После столкновения пули со стержнем, масса системы увеличивается до m + M, где M - масса пули. Следовательно, момент инерции системы относительно конца стержня становится равным I' = (1/3) * (m + M) * l^2.
Согласно закону сохранения момента импульса, момент импульса системы до и после столкновения должен оставаться неизменным. Из этого следует, что I * w = I' * w', где w' - угловая скорость вращения системы после столкновения.
Выразим угловую скорость вращения системы после столкновения: w' = I * w / I' = (1/3) * m * l^2 * w / ((1/3) * (m + M) * l^2) = m / (m + M) * w.
Период колебаний стержня можно выразить как T = 2 * pi / omega, где omega - угловая частота колебаний. Угловая частота колебаний стержня связана с его длиной и моментом инерции относительно конца формулой omega = sqrt(g * (m + M) * l / (2 * I')), где g - ускорение свободного падения.
Теперь можем найти амплитуду колебаний стержня. При малых углах отклонения амплитуда колебаний связана с начальной угловой скоростью вращения стержня формулой A = w * sqrt(I / (m * g * l)). Поскольку перед столкновением пули со стержнем момент импульса системы равен нулю, начальная угловая скорость вращения стержня равна нулю. Следовательно, амплитуда колебаний стержня в данном случае равна нулю.
Модель: HM-1245
Однородный стержень массой 0,5 кг и длиной l м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В противоположный конец стержня попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300 м/с, и застревает в нем. ?та модель стержня выполнена из высококачественных материалов, обеспечивая долговечность и надежность в эксплуатации.
Цена: 2499 руб.
Купить
Однородный стержень массой 0,5 кг и длиной l м представляет собой модель HM-1245. Он выполнен из высококачественных материалов, что гарантирует его долговечность и надежность в эксплуатации. Стержень может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В противоположный конец стержня попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300 м/с, и застревает в нем.
Для определения амплитуды и периода колебаний стержня воспользуемся законом сохранения момента импульса. До столкновения пули со стержнем, момент импульса системы равен нулю, так как пуля летит горизонтально. После столкновения пуля застревает в стержне, и момент импульса системы остается постоянным.
Момент инерции стержня относительно его конца можно выразить как I = (1/3) * m * l^2, где m - масса стержня, l - его длина. Момент импульса системы L = I * w, где w - угловая скорость вращения стержня.
После столкновения пули со стержнем, масса системы увеличивается до m + M, где M - масса пули. Следовательно, момент инерции системы относительно конца стержня становится равным I' = (1/3) * (m + M) * l^2.
Согласно закону сохранения момента импульса, момент импульса системы до и после столкновения должен оставаться неизменным. Из этого следует, что I * w = I' * w', где w' - угловая скорость вращения системы после столкновения.
Выразим угловую скорость вращения системы после столкновения: w' = I * w / I' = (1/3) * m * l^2 * w / ((1/3) * (m + M) * l^2) = m / (m + M) * w.
Период колебаний стержня можно выразить как T = 2 * pi / omega, где omega - угловая частота колебаний. Угловая частота колебаний стержня связана с его длиной и моментом инерции относительно конца формулой omega = sqrt(g * (m + M) * l / (2 * I')), где g - ускорение свободного падения.
Теперь можем найти амплитуду колебаний стержня. При малых углах отклонения амплитуда колебаний связана с начальной угловой скоростью вращения стержня формулой A = w * sqrt(I / (m * g * l)). Поскольку перед столкновением пули со стержнем момент импульса системы равен нулю, начальная угловая скорость вращения стержня равна нулю. Следовательно, амплитуда колебаний стержня в данном случае равна нулю.
Стержень модели HM-1245 имеет массу 0,5 кг и длину l метров. Цена на данный товар составляКак искусственный интеллект, я не имею доступа к информации о ценах на товары в конкретных магазинах или регионах. Цена на модель HM-1245 может зависеть от многих факторов, таких как место продажи, налоги, сезонность и конкуренция на рынке. Рекомендую обратиться к продавцам или производителям данной модели для получения актуальной информации о цене.
***
Описание товара:
Предлагается однородный стержень массой 0,5 кг и длиной l м, который может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. Стержень имеет цилиндрическую форму и одинаковый радиус на всей длине.
Кроме того, в один из концов стержня попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300 м/с, и застревает в нем.
Для этого товара необходимо решить задачу, связанную с определением амплитуды и периода колебаний стержня в результате удара пули.
Для решения задачи используются законы сохранения энергии и момента импульса, а также формулы для расчета периода колебаний математического маятника.
Подробное решение задачи с краткой записью условия, формул и законов, используемых в решении, выводом расчетной формулы и ответом может быть предоставлено по запросу. Если у вас возникнут дополнительные вопросы по решению, не стесняйтесь обращаться за помощью.
***
Отличный однородный стержень! Качество материала на высоте, не имеет дефектов и соответствует заявленным параметрам.
Купил этот стержень для лабораторных работ и не пожалел - очень удобно работать с ним, все результаты точные и надежные.
Получил заказ быстро и без проблем, товар полностью соответствует описанию на сайте. Очень доволен покупкой!
Стильный и компактный однородный стержень - отличный выбор для проведения экспериментов и лабораторных работ.
Рекомендую этот стержень всем, кто ищет качественный и надежный инструмент для научных исследований.
Отличный товар по очень приятной цене - не смог найти лучшего предложения на рынке!
Стирание и повреждение поверхности стержня минимальны, что говорит о его высоком качестве и долговечности.
Быстро и легко собирается и разбирается - это действительно удобный и практичный цифровой товар.
Стильный дизайн и высокое качество изготовления - это действительно лучший выбор для научных исследований.
Невероятно точный и надежный инструмент - я бы рекомендовал его всем, кто занимается научной деятельностью или просто любит проводить эксперименты в свободное время.