Задачи по физике решаем вместе

Пуля массой m летящая горизонтально попадает в шар массой M, подвешеный на невесомой нерастяжимой нити длинной L и застревает в нём. В тот момент, когда нить с шаром отклонилась от вертикального положения на угол a=30 градусов, ускорение шара a=g,
а скорость шара не равна 0. Определите скорость пули V0 перед попаданием ее в шар.
Сопротивлением воздуха пренебречь.

При отклонении шара с пулей на 30 градусов, как видно на рисунке, на шар действует ускорение земного притяжения g и центростремительное ускорение This is the rendered form of the equation. You can not edit this directly. Right click will give you the option to save the image, and in most browsers you can drag the image onto your desktop or another program.

This is the rendered form of the equation. You can not edit this directly. Right click will give you the option to save the image, and in most browsers you can drag the image onto your desktop or another program.

. Результирующее ускорение согласно условию задачи по модулю равно g, а направление его найдем по правилу параллелограмма (правилу сложения векторов). Из рисунка очевидно, что треугольник aog равнобедренный, причем угол oga равен f, тогда и угол oag тоже равен f . Таким образом, можно записать, что модуль центростремительного ускорения равен:

(1)

Кинетическая энергия пули после столкновения с шаром перейдет в сумму потенциальной и кинетической энергий системы шар +пуля.
Запишем закон сохранения энергии для нашей системы шар+пуля:

(2)