Какова скорость отката орудия в момент вылета снаряда, если ствол горизонтально расположенного орудия имеет массу 1200

Тема вопроса: Скорость отката орудия

Пояснение: При выстреле орудия снаряд приобретает скорость вперед, а орудие начинает двигаться в противоположную сторону (отскок или откат). Чтобы вычислить скорость отката орудия, мы можем использовать закон сохранения импульса. Закон гласит, что сумма импульсов до выстрела и после него должна оставаться постоянной.

Импульс определяется как произведение массы на скорость. Для снаряда импульс равен произведению его массы на его скорость, а для орудия - произведению его массы на скорость отката.

Таким образом, можно записать уравнение:

масса снаряда * скорость снаряда = масса орудия * скорость отката орудия.

Дано:
масса орудия (m1) = 1200 кг,
масса снаряда (m2) = 10 кг,
скорость снаряда (v1) = 800 м/с.

Мы хотим найти скорость отката орудия (v2).

Решение:
Подставим известные значения в уравнение:
10 кг * 800 м/с = 1200 кг * v2.

Решим это уравнение относительно v2:
8000 кг*м/с = 1200 кг * v2.

Переносим 1200 кг на другую сторону уравнения:
v2 = 8000 кг*м/с / 1200 кг.

Упрощаем выражение:
v2 = 6,67 м/с.

Пример:
Задача: Ствол горизонтально расположенного орудия имеет массу 1500 кг, а масса снаряда составляет 20 кг, а скорость снаряда у дульного среза равна 1000 м/с. Какова скорость отката орудия?

Решение:
Подставляем известные значения в уравнение:
20 кг * 1000 м/с = 1500 кг * v2.

Решаем уравнение относительно v2:
20000 кг*м/с = 1500 кг * v2.

Переносим 1500 кг на другую сторону уравнения:
v2 = 20000 кг*м/с / 1500 кг.

Упрощаем выражение:
v2 = 13,33 м/с.

Совет: Для лучшего понимания концепции закона сохранения импульса, можно представить, что снаряд и орудие обмениваются импульсом. Когда снаряд вылетает из орудия со скоростью, орудие начинает двигаться в противоположном направлении, чтобы сохранить суммарный импульс системы (орудия и снаряда) постоянным.

Упражнение: Какая будет скорость отката орудия, если масса орудия составляет 800 кг, масса снаряда - 15 кг и скорость снаряда у дульного среза равна 1200 м/с?