Нерухомий човен разом з мисливцем має масу 250 кг. Мисливець вистрілює з рушниці в горизонтальному напрямку. Яку швидкість отримає човен після пострілу? Маса кулі 8 г, а її швидкість при вильоті дорівнює 700 м/с
Для решения данной задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии.
Сначала найдем начальный импульс системы до выстрела. Импульс - это произведение массы тела на его скорость. В данном случае нерухомый човен массой 250 кг не движется, поэтому его начальный импульс равен нулю.
Импульс мисливца можно найти, умножив его массу на его начальную скорость. По условию, масса мисливца равна массе човна и составляет 250 кг.
Таким образом, начальный импульс системы равен (250 кг) × (скорость мисливца).
После выстрела куля приобретает некоторую скорость и улетает от рушницы. По закону сохранения импульса сумма импульсов човна и кули после выстрела должна быть равна нулю. Обозначим скорость човна после выстрела как V_човна, а скорость кули после выстрела как V_куля.
Импульс човна после выстрела равен (масса човна) × (скорость човна после выстрела), то есть (250 кг) × V_човна.
Импульс кули после выстрела равен (масса кули) × (скорость кули после выстрела), то есть (0,008 кг) × V_куля.
Так как сумма импульсов должна быть равна нулю, получаем уравнение:
(250 кг) × V_човна + (0,008 кг) × V_куля = 0
Теперь выразим скорость човна после выстрела, V_човна, через скорость кули после выстрела, V_куля:
V_човна = -(0,008 кг) × V_куля / (250 кг)
Из условия задачи известна скорость кули после выстрела, она составляет 700 м/с.
Подставим это значение в уравнение для V_човна:
V_човна = -(0,008 кг) × 700 м/с / (250 кг)
Произведем вычисления:
V_човна = -0,224 м/с
Ответ: скорость човна после выстрела составляет -0,224 м/с. Знак "-" означает, что човен движется в противоположном направлении от кули. Поскольку по условию задачи указано, что човен нерухомый, то его конечная скорость будет равна нулю.
Сначала найдем начальный импульс системы до выстрела. Импульс - это произведение массы тела на его скорость. В данном случае нерухомый човен массой 250 кг не движется, поэтому его начальный импульс равен нулю.
Импульс мисливца можно найти, умножив его массу на его начальную скорость. По условию, масса мисливца равна массе човна и составляет 250 кг.
Таким образом, начальный импульс системы равен (250 кг) × (скорость мисливца).
После выстрела куля приобретает некоторую скорость и улетает от рушницы. По закону сохранения импульса сумма импульсов човна и кули после выстрела должна быть равна нулю. Обозначим скорость човна после выстрела как V_човна, а скорость кули после выстрела как V_куля.
Импульс човна после выстрела равен (масса човна) × (скорость човна после выстрела), то есть (250 кг) × V_човна.
Импульс кули после выстрела равен (масса кули) × (скорость кули после выстрела), то есть (0,008 кг) × V_куля.
Так как сумма импульсов должна быть равна нулю, получаем уравнение:
(250 кг) × V_човна + (0,008 кг) × V_куля = 0
Теперь выразим скорость човна после выстрела, V_човна, через скорость кули после выстрела, V_куля:
V_човна = -(0,008 кг) × V_куля / (250 кг)
Из условия задачи известна скорость кули после выстрела, она составляет 700 м/с.
Подставим это значение в уравнение для V_човна:
V_човна = -(0,008 кг) × 700 м/с / (250 кг)
Произведем вычисления:
V_човна = -0,224 м/с
Ответ: скорость човна после выстрела составляет -0,224 м/с. Знак "-" означает, что човен движется в противоположном направлении от кули. Поскольку по условию задачи указано, что човен нерухомый, то его конечная скорость будет равна нулю.