Помогите с физикой пожалуйста

Это классическая задача на консервацию механической энергии и импульса.

Сначала давайте разберемся с маятником. Когда пуля врезается в маятник, они начинают двигаться вместе как одно целое. Это можно считать как упругое столкновение.

После столкновения система "маятник + пуля" начинает движение в виде колебаний. Максимальное отклонение системы происходит, когда кинетическая энергия превращается в потенциальную. В максимальном отклонении (x = 0.069 м) скорость системы равна нулю, все энергия становится потенциальной.

1. Приравняем потенциальную энергию в максимальном отклонении к кинетической энергии, которую имела система "пуля + маятник" сразу после столкновения.

Потенциальная энергия при максимальном отклонении равна mgh, где h это высота подъема центра масс системы "пуля + маятник".

h можно найти из геометрии задачи, используя теорему Пифагора:

h = √(L² - x²) - L.

Кинетическая энергия системы "пуля + маятник" после столкновения равна (m + M)v'²/2, где v' это скорость системы "пуля + маятник" после столкновения.

Приравняем эти две энергии:

(m + M)v'²/2 = (m + M)gh,

откуда получаем:

v' = √(2gh).

2. Теперь рассмотрим процесс столкновения. При столкновении консервируется импульс:

mv = (m + M)v',

где v - скорость пули до столкновения.

Отсюда мы можем найти:

v = v'*(m + M)/m,

заменяя v' на значение, найденное выше.

Давайте теперь посчитаем все это с заданными значениями.

Итак, сначала найдем h:

h = √(1² - 0.069²) - 1 ≈ 0.00238 м.

Затем найдем v':

v' = √(2*10*0.00238) ≈ 0.218 м/с.

Наконец, найдем v:

v = 0.218*(0.053 + 1.03)/0.053 ≈ 4.52 м/