Охотник массой 70 кг, находясь в надувной лодке, делает три выстрела под углом 60°. Масса дроби 35 г, начальная скорость дроби 375 м/с. Какую скорость приобретет лодка после трёх выстрелов? Выполните рисунок.

ника11082001 ника11082001    3   16.12.2021 13:40    32

Ответы
Mayburovmaks Mayburovmaks  22.12.2023 21:35
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов до и после взаимодействия системы остается неизменной.

Первым делом, нам нужно вычислить импульс дроби перед выстрелом. Импульс (п) рассчитывается как произведение массы (m) на скорость (v). В данном случае, масса дроби равна 35 г (или 0.035 кг), а начальная скорость дроби равна 375 м/с.
Импульс дроби перед выстрелом будет равен:
p = m * v = 0.035 кг * 375 м/с = 13.125 кг * м/с

Теперь давайте рассмотрим один выстрел. Допустим, что после выстрела лодка приобретает скорость v1. Согласно закону сохранения импульса, импульс лодки и импульс дроби после выстрела должны быть равны по величине, но противоположны по направлению.
Масса лодки равна массе охотника, то есть 70 кг.
Импульс лодки после выстрела будет равен:
p1 = m1 * v1 = 70 кг * v1

Таким образом, имеем уравнение:
p1 + p = 0

Заметим, что третий выстрел делает охотник в противоположном направлении (наружу), поэтому мы должны использовать импульс дроби со знаком "минус":
p3 = -p = -13.125 кг * м/с

Теперь рассмотрим второй выстрел. Объединяем импульсы от первого и второго выстрелов:
p2 = p1 + p = 0

Теперь объединяем импульсы от второго и третьего выстрелов:
p3 = p2 + p = 0

Теперь решим уравнение, найдя значение импульса каждого выстрела:
1. p1 + p = 0
2. p2 + p = 0
3. p3 + p = 0

1. p1 = -p = -13.125 кг * м/с
2. p1 + p = 0
v1 + 13.125 кг * м/с = 0
v1 = -13.125 кг * м/с

Мы получили, что скорость лодки после первого выстрела составляет -13.125 кг * м/с. Знак минус означает, что лодка движется в противоположном направлении к выстрелу.

3. p2 + p = 0
v2 + 13.125 кг * м/с = 0
v2 = -13.125 кг * м/с

Таким образом, скорость лодки после второго выстрела составляет -13.125 кг * м/с.

4. p3 + p = 0
v3 + 13.125 кг * м/с = 0
v3 = -13.125 кг * м/с

Таким образом, скорость лодки после третьего выстрела составляет -13.125 кг * м/с.

Чтобы найти скорость лодки после трех выстрелов, нам нужно сложить все значения скоростей:
v_total = v1 + v2 + v3
= -13.125 кг * м/с + (-13.125 кг * м/с) + (-13.125 кг * м/с)
= -39.375 кг * м/с

Таким образом, скорость лодки после трех выстрелов составит -39.375 кг * м/с.

Важно отметить, что в данном ответе не учтены трения, сопротивление воздуха или другие силы, которые могут оказывать влияние на движение лодки. Это предполагается в задаче, но в реальной жизни эти факторы могут изменить результаты. Поэтому решение данной задачи является упрощенным модельным расчетом.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика