Решение задач из Савченко О.Я.
Условие:
\
Решение:
Пусть время остановки пули равно
<center>
$N_1dt = mv\cos(\alpha) \Rightarrow N_1 = \frac{mv\cos(\alpha)}{dt}$ <br><br>
</center>
Распишем силу трения в этот момент: <br><br>
<center>
$F_{\text{тр}} \leq \mu N $$= \mu ((M+m)g + N_1) $$= \mu (M+m)g + \mu \frac{mv\cos(\alpha)}{dt}$ <br><br>
</center>
Так как $dt$ бесконечно малая величина, то <br><br>
<center>
$N_1 \gg (M+m)g \Rightarrow F_{\text{тр}} \leq \mu \frac{mv\cos(\alpha)}{dt}$ <br><br>
</center>
Теперь запишем изменение импульса ящика с песком за $dt$ <br><br>
<center>
$\Delta p = F_{\text{тр}}dt \leq \mu mv \cos(\alpha)$ <br><br>
</center>
($F_{\text{тр}}$ и $\Delta p$ не достегают наибольшего значения только в ситуации, когда ящик продолжает покоиться)<br><br>
В момент соударения ящик с пулей приобретают импульс: <br><br>
<center>
$p_1 = mv\sin(\alpha)$ <br>
(горизонтальная проекция импульса пули)<br><br>
</center>
Для того, чтобы сдвинуть ящик, нужно, чтобы<br><br>
<center>
$p_1 > \Delta p$<br><br>
$mv\sin(\alpha) > \mu mv\cos(\alpha)$, <br><br>
</center>
таким образом мы получили условие движения ящика $tg(\alpha) > \mu$. <br><br>
После соударения, во время движения ящика, на него будет действовать сила трения <br><br>
<center>
$F_{\text{тр}}= \mu (M+m)g$ . <br><br>
</center>
Эта сила уменьшает полученный ящиком импульс $p_1 - \Delta p$ , тогда справедливо: <br><br>
<center>
$F_{\text{тр}}t = p_1 - \Delta p $ <br><br>
$ t = \frac{p_1 - \Delta p}{F_{\text{тр}}}$<br><br>
$t = \frac{mv\sin(\alpha) - \mu mv\cos(\alpha)}{\mu(M+m)g} $<br><br>
$ t = \frac{mv(\sin(\alpha) - \mu \cos(\alpha))}{\mu(M+m)g}$ <br><br>
</center>
</p>
</div>
<h3>
Ответ: $l = 2r^2/λ,$ $l_k = 2r^2/[λ(k + 1)k]$
</h3>
</div>
</div>
</div>
<a href="#" class="back-to-top affix">
↑ наверх
</a>
</div>
</div>
<footer class="row container">
<div class="col col-lg-3">
<div class="footer-left">
<p>
<small>
© <strong>Решебник Савченко О.Я.</strong>, 2023-2023<br>
</small>
</p>
</div>
</div>
<div class="col col-lg-6">
<div class="footer-middle">
<p>
<small>
Все права принадлежат авторам.<br>
Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов.<br>
astrosander01@gmail.com<br>
<i>E = mc<sup>2</sup></i>.
</small>
</p>
</div>
</div>
<div class="col col-lg-3">
<div class="footer-right">
<div class="pull-right">
</div>
</div>
</div>
</footer>
<script type="text/javascript" src="/js/bootstrap-affix.js"></script>
<script type="text/javascript">
$(function(){
setTimeout(function () {
$('.back-to-top').affix();
}, 100);
});
</script>