Какова скорость движения платформы после столкновения снабжена, если снаряд массой 40 кг, летящий со скоростью
Какова скорость движения платформы после столкновения снабжена, если снаряд массой 40 кг, летящий со скоростью 400 м/с, попадает в неподвижную платформу с песком массой 10 тонн и застревает в ней? Рисунок и решение предоставлены.
23.12.2023 20:51
Разъяснение:
Для решения данной задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии.
Снаряд и платформа образуют замкнутую систему, поэтому сумма их импульсов до столкновения равна сумме их импульсов после столкновения. Мы можем использовать это для расчета скорости платформы после столкновения.
Сначала найдем импульс снаряда до столкновения:
Аimp = масса снаряда х скорость снаряда
Аimp = 40 кг х 400 м/с
Аimp = 16 000 кг м/с
Теперь найдем импульс платформы до столкновения (платформа находится в покое, поэтому ее начальная скорость равна нулю):
Bimp = масса платформы х начальная скорость платформы
Bimp = 10 тонн х 0 м/с
Bimp = 0 кг м/с
Сумма импульсов перед столкновением равна сумме их импульсов после столкновения:
Аimp + Bimp = А"imp + B"imp
Где:
А"imp - импульс снаряда после столкновения
B"imp - импульс платформы после столкновения
Так как снаряд останавливается и застревает в платформе, его импульс после столкновения становится равным нулю:
0 кг м/с + Bimp = 0 кг м/с + B"imp
Теперь можем найти импульс платформы после столкновения:
B"imp = Bimp
B"imp = 0 кг м/с
Чтобы найти скорость платформы после столкновения, мы делим импульс платформы после столкновения на массу платформы:
B"v = B"imp / Bmass
B"v = 0 кг м/с / 10 000 кг
B"v = 0 м/с
Таким образом, скорость платформы после столкновения будет равна нулю.
Пример:
Ученик видит, что снаряд массой 40 кг летит со скоростью 400 м/с и попадает в неподвижную платформу с песком массой 10 тонн. Ученик хотел бы узнать, какова будет скорость платформы после столкновения, если снаряд застревает в ней.
Совет:
Для лучшего понимания данной задачи рекомендую ознакомиться с законами сохранения импульса и энергии. Также важно помнить, что масса должна быть выражена в одной системе (например, кг или тоннах), чтобы избежать путаницы при решении задачи.
Практика:
Предположим, что вместо застревания снаряда в платформе, снаряд отскакивает от платформы с такой же скоростью. Какова будет скорость платформы после столкновения? (Допустим, учителю известна масса снаряда до столкновения и его начальная скорость)