Какова будет скорость лодки после выстрела, если она двигалась со скоростью 0,5 м/с, а охотник массой 80 кг стрелял

  • 50
Какова будет скорость лодки после выстрела, если она двигалась со скоростью 0,5 м/с, а охотник массой 80 кг стрелял из карабина с движущейся лодки массой 120 кг пулей массой 20 грамм и скоростью 800 м/с? Пожалуйста, постройте диаграмму скорости системы «лодка-охотник».
Дракон
20
Для начала давайте рассчитаем начальную импульсную массу для системы «лодка-охотник» до выстрела. Импульс расчитывается как произведение массы на скорость, поэтому:

Импульс до выстрела=масса лодки×скорость лодки+масса охотника×скорость охотника

Подставив известные значения:

Импульс до выстрела=120кг×0.5м/с+80кг×0.5м/с

Импульс до выстрела=60кгм/с+40кгм/с

Импульс до выстрела=100кгм/с

Теперь рассчитаем импульсную массу для системы после выстрела. Карман возвращается отдачей пули, поэтому его сила равна противоположной силе, применяемой к пуле. По закону сохранения импульса:

Импульс после выстрела=масса лодки×скорость лодки+масса пули×скорость пули в противоположную сторону

Масса пули – 20 граммов, что равно 0.02 кг. Пуля вылетает со скоростью 800 м/с в противоположном направлении. Подставим известные значения:

Импульс после выстрела=120кг×скорость лодки+0.02кг×(800)м/с

Так как лодка и пуля двигаются в противоположных направлениях, скорость пули будет отрицательной. Мы знаем величину импульса до выстрела, которая равна 100 кг⋅м/с. Подставив это значение и массу лодки, мы можем найти скорость лодки после выстрела:

100кгм/с=120кгскорость лодки+0.02кг(800)м/с

100кгм/с=120кгскорость лодки16кгм/с

100кгм/с+16кгм/с=120кгскорость лодки

116кгм/с=120кгскорость лодки

Теперь, чтобы найти скорость лодки после выстрела, делим обе стороны уравнения на массу лодки:

скорость лодки=116кгм/с120кг

скорость лодки0.9667м/с

Таким образом, скорость лодки после выстрела будет около 0.9667 м/с. Давайте теперь построим диаграмму скорости системы «лодка-охотник» до и после выстрела.