Доска массой 0,4 кг шарнирно подвешена к потолку на легком стержне. на доску со скоростью 10 м/с налетает пластилиновый шарик и прилипает к ней. скорость шарика перед ударом направлена под углом 60° к нормали к доске. кинетическая энергия системы тел после соударения равна 0,25 дж. определите массу шарика.

vx = v0 * cos(a) = 10 * 0,5 = 5 м/с

далее по закону сохранения импульса

(обозначим массу доски за м, и массу шарика за м)

формула получится такая:

(м+м)* v = м * vx

отсюда выразим получившуюся скорость доски с шариком:

v = vx * м /  (м+м) = 5 * 0,2 / (м + 0,2) = 1 / (м+0,2)   м/с

поскольку в условии дана получившаяся кинетическая энергия, то образуется такое уравнение:

е = (м+м) * v^2 / 2

получится:

е = 1/2 *   (м+0,2) * 1 / (м+0,2)^2 = 1/2 * 1 / (м+0,2) = 0,625

2 * (м+0,2 ) = 1 / 0,625 = 1,6

м + 0,2 = 0,8

м = 0,6 кг

так как угол падения(α) равен углу преломления и, зная из условия, что угол между отраженным(β) и преломленным лучами составляет 90 градусов:

β=90-α   (получено из α+90+β=180) (1)

формула для показателя преломления:

(2)

подставляем (1) в (2) и решаем тригонометрическое уравнение:

ответ: 57 градусов

при помещении собирающей стеклянной линзы в воду оптическая сила линзы уменьшится