Какова скорость лодки сразу после выстрела, когда охотник стреляет из неподвижной резиновой лодки? Масса охотника

Moroznyy_Voin

61

Чтобы решить эту задачу, нам нужно применить закон сохранения импульса.

Импульс — это физическая величина, которая характеризует количество движения тела. Если не действуют внешние силы, импульс системы остается постоянным.

Итак, рассмотрим систему, состоящую из охотника, лодки и дроби. В начале лодка и охотник покоились. После выстрела охотник улетает на лодке в одну сторону, а дробь вылетает в противоположную сторону.

Мы можем записать закон сохранения импульса в следующей форме:

\( m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1" + m_2v_2" \),

где
\( m_1 \) и \( m_2 \) - массы охотника и лодки,
\( v_1 \) и \( v_2 \) - их начальные скорости (равны нулю),
\( v_1" \) и \( v_2" \) - их конечные скорости.

Заметим, что направления движений охотника и лодки противоположные, поэтому конечные скорости будут иметь разные знаки.

Учитывая, что \( m_1 = m_2 = 100 \, \text{кг} \) и \( v_2 = 0 \, \text{м/с} \), уравнение принимает следующий вид:

\( 0 + 100 \cdot 0 = 100 \cdot v_1" + 35 \cdot (-320) \).

Решив уравнение, найдем \( v_1" \), скорость охотника и лодки после выстрела:

\( 3500 = 100 \cdot v_1" - 11200 \).

\( 100v_1" = 14700 \).

\( v_1" = 147 \, \text{м/с} \).

Таким образом, скорость лодки сразу после выстрела будет 147 м/с.