Снаряд массой 100 кг, двигавшийся со скоростью 800 м/с под углом 30° к вертикали, столкнулся с неподвижной

Muzykalnyy_Elf

15

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения импульса и механической энергии.

Сначала посчитаем начальный импульс снаряда до столкновения с платформой. Импульс определяется как произведение массы на скорость. В данном случае, масса снаряда равна 100 кг, а его скорость составляет 800 м/с. Отметим, что поскольку направление движения снаряда образует угол 30° с вертикалью, мы должны использовать только вертикальную составляющую скорости. Таким образом, начальный вертикальный импульс снаряда равен \(100 \, \text{кг} \times 800 \, \text{м/с} \times \sin(30°)\).

Закон сохранения импульса гласит, что полный импульс системы до столкновения равен полному импульсу системы после столкновения. Таким образом, импульс платформы с песком будет равен начальному импульсу снаряда.

Теперь посчитаем массу платформы с песком, которая составляет 20 тонн. Масса платформы с песком не меняется после столкновения.

Для определения изменения скорости платформы с песком мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс после столкновения равен произведению массы платформы с песком на её конечную скорость.

Теперь приравняем начальный импульс снаряда конечному импульсу платформы с песком. То есть \( \text{масса снаряда} \times \text{скорость снаряда} \times \sin(30°) = \text{масса платформы с песком} \times \text{скорость платформы с песком} \).

Разрешив это уравнение относительно скорости платформы с песком, мы можем найти конечную скорость. Подставив известные значения, мы найдем, что конечная скорость платформы с песком составляет приблизительно <<4 м/с>>.

Таким образом, правильный ответ на задачу - приблизительно 4 м/с (ответ 2).