Dobrý den,

Dokázal by prosím nekdo vypocitat a ukazat postup u teto ulohy?:

Bedna s pískem o hmotnosti 20 kg je zavěšená na laně délky 1m. Do bedny vstřelíme projektil hmotnosti 30g, rychlostí 300m/s, tak že střela v bedně uvízne. O jaký úhel se vychýlí zavěšené lano po vstřelení projektilu?

Předem děkuji za ochotu


Obtížnost: Vysoká škola
Kategorie: Vysoká škola
Jan K.

Jan K.

05. 06. 2023   22:58

2 odpovědi

Zeněk R.
Zeněk R.
06.06.2023 08:02:47

Zdravím.

Podle zákona zachování hybnosti platí

\(mv=(m+M)u\ \Rightarrow\ u=\dfrac{ mv} { M+n} \),

kde \(m\) je hmotnost střely, \(v\) rychlost střely při nárazu, \(M\) hmotnost bedny a \(u\) rychlost soustavy "bedna+střela" po nárazu.

Dále, podle zákona zachování energie bude platit

\(\frac12(M+m)u^2=(M+m)gh\ \Rightarrow\ h=\dfrac{ u^2} { 2g} \),

kde \(h\) je maximální výška, do které soustava vystoupá.

Po dosazení z první rovnice máme

\(h=\left(\dfrac m{ M+m} \right)^2\cdot\dfrac{ v^2} { 2g} \)

Z geometrie dostáváme \(\cos\alpha=\dfrac{ l-h} l=1-\dfrac hl\) (to si když tak nakresli, pro někoho to nemusí být triviální), kde \(\alpha\) je hledaný úhel a po dosazení

\(\cos\alpha=1-\left(\dfrac m{ M+m} \right)^2\cdot\dfrac{ v^2} { 2gl} \)

Zbytek je aritmetika.

Souhlasí: 1    
Jan K.
Jan K.
06.06.2023 09:37:17

Dekuji

Pro napsání komentáře se musíte přihlásit.