Какая скорость отдачи и энергия отдачи будут при выстреле из винтовки массой 3,8 кг, если пуля массой 7,9 г вылетает

Пламенный_Капитан

44

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии.

Во-первых, мы можем найти скорость отдачи винтовки по закону сохранения импульса, который гласит, что сумма импульсов до и после выстрела должна быть одинаковой. Импульс одного объекта определяется его массой и скоростью: \(p = m \cdot v\).

Таким образом, импульс винтовки до выстрела будет равен импульсу пули после выстрела: \(m_{\text{винтовка}} \cdot v_{\text{винтовка}} = m_{\text{пуля}} \cdot v_{\text{пуля}}\).

Подставляя известные значения (массу винтовки \(m_{\text{винтовка}} = 3.8 \, \text{кг}\), массу пули \(m_{\text{пуля}} = 7.9 \, \text{г}\) и скорость пули \(v_{\text{пуля}} = 715 \, \text{м/с}\)), мы можем решить уравнение относительно скорости отдачи винтовки:

\(3.8 \, \text{кг} \cdot v_{\text{винтовка}} = 7.9 \, \text{г} \cdot 715 \, \text{м/с}\).

Переведем массу пули в кг: \(7.9 \, \text{г} = 0.0079 \, \text{кг}\), затем решим уравнение:

\(3.8 \, \text{кг} \cdot v_{\text{винтовка}} = 0.0079 \, \text{кг} \cdot 715 \, \text{м/с}\).

Чтобы найти скорость отдачи, разделим обе части уравнения на массу винтовки:

\(v_{\text{винтовка}} = \frac{0.0079 \, \text{кг} \cdot 715 \, \text{м/с}}{3.8 \, \text{кг}}\).

Выполнив вычисления, получаем:

\(v_{\text{винтовка}} \approx 0.014763 \, \text{м/с}\).

Теперь давайте найдем энергию отдачи винтовки. По закону сохранения энергии, полная энергия до выстрела равна полной энергии после выстрела.

Энергия отдачи выражается через массу винтовки, скорость отдачи и квадрат скорости: \(E_{\text{отдачи}} = \frac{1}{2} \cdot m_{\text{винтовка}} \cdot v_{\text{винтовка}}^2\).

Подставим известные значения и решим уравнение:

\(E_{\text{отдачи}} = \frac{1}{2} \cdot 3.8 \, \text{кг} \cdot (0.014763 \, \text{м/с})^2\).

Выполнив вычисления, получаем:

\(E_{\text{отдачи}} \approx 0.00039262 \, \text{Дж}\).

Таким образом, скорость отдачи винтовки составляет около \(0.014763 \, \text{м/с}\), а энергия отдачи равна примерно \(0.00039262 \, \text{Дж}\).