Яка швидкість набирає гвинтівка після пострілу, якщо маса кулі, що вилітає з неї, становить 8 г, а має швидкість
Яка швидкість набирає гвинтівка після пострілу, якщо маса кулі, що вилітає з неї, становить 8 г, а має швидкість 600 м/с, а сама гвинтівка має масу 4 кг? (з можливістю вирішення)
Людмила 8
Щоб знайти швидкість набирання гвинтівкою після пострілу, нам потрібно застосувати закон збереження руху. Закон збереження руху говорить, що сума імпульсів перед і після взаємодії між двома об"єктами залишається постійною.Імпульс (p) об"єкту можна обчислити, помноживши масу (m) на швидкість (v), тобто \(p = m \cdot v\).
Застосуємо цей закон до гвинтівки та кулі. Позначимо імпульс гвинтівки перед пострілом як \(p_1\), імпульс гвинтівки після пострілу як \(p_2\), масу гвинтівки як \(m_1\) і масу кулі як \(m_2\), а швидкість кулі після пострілу як \(v_2\).
Так як сума імпульсів залишається постійною, ми можемо записати рівняння:
\[p_1 + p_2 = 0\]
Перед пострілом гвинтівка має імпульс \(p_1 = m_1 \cdot v_1\).
Після пострілу, гвинтівка та куля вирушають у протилежних напрямках, тому імпульс кулі має протилежне значення і дорівнює \(-m_2 \cdot v_2\).
Підставимо значення імпульсів у рівняння і отримаємо:
\[m_1 \cdot v_1 + (-m_2 \cdot v_2) = 0\]
Задані значення: \(m_1 = 4 \, \text{кг}\), \(v_1 = 0 \, \text{м/с}\), \(m_2 = 0.008 \, \text{кг}\), \(v_2 = 600 \, \text{м/с}\).
Підставимо ці значення у рівняння:
\[4 \, \text{кг} \cdot 0 \, \text{м/с} + (-0.008 \, \text{кг} \cdot 600 \, \text{м/с}) = 0\]
\[0 - 4.8 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 0\]
\[4.8 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 0\]
Таким чином, швидкість набирання гвинтівкою після пострілу дорівнює 0 м/с. Гвинтівка зупиняється після пострілу через відхід кулі у протилежному напрямку.