Ответ:

6,21 м/с.

Объяснение:

Для визначення швидкості кулі перед зіткненням з вантажем, можна скористатися законом збереження механічної енергії.

Перед зіткненням з вантажем, куля мала кінетичну енергію, яку можна виразити формулою:

Ek = (1/2) * m * v^2,

де Ek - кінетична енергія, m - маса кулі і v - швидкість кулі.

Після зіткнення з вантажем, куля зупиняється і піднімається разом з вантажем на висоту h. На цьому етапі куля має потенціальну енергію, яку можна виразити формулою:

Ep = m_v * g * h,

де Ep - потенціальна енергія, m_v - загальна маса вантажу з кулею, g - прискорення вільного падіння, h - висота підйому.

Оскільки система є ізольованою, механічна енергія зберігається, тобто:

Ek = Ep.

(1/2) * m * v^2 = (m_v * g * h),

де m_v = m + m_van, m_van - маса вантажу.

Маса кулі (m) дорівнює 9 г, що дорівнює 0,009 кг. Маса вантажу (m_van) дорівнює 8 кг. Висота підйому (h) дорівнює 0,02 м (2 см).

Підставляючи ці значення, отримуємо:

(1/2) * 0,009 * v^2 = (0,009 + 8) * 9,8 * 0,02.

Після спрощення:

0,0045 * v^2 = 0,1736.

Далі, розв'язуючи рівняння щодо швидкості (v), отримуємо:

v^2 = 0,1736 / 0,0045,

v^2 ≈ 38,58.

Щоб знайти швидкість (v), беремо квадратний корінь з обох боків:

v ≈ √38,58,

v ≈ 6,21 м/с.

Отже, швидкість кулі перед зіткненням з вантажем близько 6,21 м/с.