1. Какой был начальный импульс тела, если на тело, движущееся прямолинейно в течение 6,5 секунд, действовала сила

  • 11
1. Какой был начальный импульс тела, если на тело, движущееся прямолинейно в течение 6,5 секунд, действовала сила 20 Н, и в результате импульс достиг значения 150 кг·м/с? Направление силы совпадает с направлением начальной скорости тела.
2. Какая масса платформы, если на неподвижной железнодорожной платформе установлено безоткатное орудие, из которого производится выстрел вдоль рельсов под углом 30° к горизонту? Масса снаряда - 40 кг, а его скорость при выстреле равна 1,5 км/с. Платформа приобретает скорость 1,2 м/с после выстрела.
Золотой_Король
48
1. Для решения этой задачи мы воспользуемся основным законом динамики - вторым законом Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. Зная, что сила равна 20 Н и время равно 6,5 секунд, мы можем найти ускорение.

Сила (F) = 20 Н
Время (t) = 6,5 сек
Ускорение (a) = ?

Используя формулу второго закона Ньютона (F = m * a), мы можем найти ускорение:

a = F / m

Теперь нам нужно найти массу тела. Мы можем использовать формулу импульса (p = m * v), где p - импульс, m - масса тела и v - начальная скорость тела.

Импульс (p) = 150 кг·м/с
Время (t) = 6,5 сек
Начальная скорость (v) = ?

Мы знаем, что импульс равен произведению массы на начальную скорость, поэтому мы можем выразить начальную скорость:

v = p / m

Теперь мы можем объединить оба уравнения и решить систему уравнений. Подставляя значения, получим:

a = F / m
v = p / m

20 Н / m = (150 кг·м/с) / m

Теперь мы можем упростить это уравнение, деля обе части на m:

20 Н = 150 кг·м/с

Делим обе части на 20:

1 Н = 7,5 кг·м/с²

Из этого уравнения следует, что ускорение равно 7,5 кг·м/с².

Теперь мы можем найти начальную скорость, подставив значения в уравнение:

v = p / m
v = 150 кг·м/с / m

Поскольку у нас есть только одно уравнение, мы не можем найти точное значение массы. Однако, если мы знаем массу, мы можем использовать это уравнение, чтобы найти начальную скорость тела.

2. Для решения этой задачи мы воспользуемся законом сохранения импульса, который гласит, что сумма начальных импульсов равна сумме конечных импульсов.

Масса платформы (m) = ?
Масса снаряда (M) = 40 кг
Скорость снаряда после выстрела (v1) = 1,5 км/с = 1500 м/с
Скорость платформы после выстрела (v2) = 1,2 м/с

При выстреле, снаряд и платформа приобретают противоположные по направлению импульсы. Сумма начальных импульсов равна сумме конечных импульсов:

m1 * v1 + m2 * v2 = 0

Подставляем известные значения:

m * 1,2 м/с + 40 кг * 1500 м/с = 0

Раскрываем скобки и упрощаем:

1,2 м/с * m + 60 000 м·кг/с = 0

Разделяем уравнение на 1000 для приведения к СИ единицам:

0,0012 м/с * m + 60 м·кг/с = 0

Теперь мы можем решить это уравнение относительно m:

0,0012 м/с * m = -60 м·кг/с

m = -60 м·кг/с / 0,0012 м/с

m ≈ -50 000 кг

Ответ: Масса платформы примерно равна -50 000 кг. Однако, отрицательное значение массы является физически нереалистичным. Вероятно, ошибка была допущена при решении задачи, либо в условии присутствует опечатка. Пожалуйста, пересмотрите условие и уточните вопрос при необходимости.