Какова скорость пушки при вторичном выстреле, если начальная скорость снаряда, массой 24 кг, вылетевшего из рельсовой

Физика: Скорость пушки при вторичном выстреле

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения импульса. Первоначально пушка и снаряд находятся в покое вместе, так что их общий импульс равен нулю. После первого выстрела снаряд приобретает начальную скорость, а пушка получает обратную скорость, чтобы сохранить импульс на нулевом уровне. Вторичный выстрел может быть рассмотрен как отдельное событие, и мы можем использовать законы сохранения импульса снова. Пусть V1 обозначает скорость пушки после первичного выстрела, V2 обозначает скорость пушки после вторичного выстрела, M1 обозначает массу пушки, а M2 обозначает массу снаряда. Таким образом, мы можем записать суммарный импульс перед вторичным выстрелом равным нулю и суммарный импульс после вторичного выстрела равным нулю.

M1 * V1 + M2 * V2 = 0

Мы знаем, что M1 = 55 т = 55 000 кг, M2 = 24 кг и V1 = -1067 м/с (отрицательное значение, потому что пушка движется в обратном направлении). Мы хотим найти V2, скорость пушки после вторичного выстрела. Подставляя известные значения, мы можем решить уравнение:

55 000 кг * (-1067 м/с) + 24 кг * V2 = 0

-58 885 000 кг·м/с + 24 кг * V2 = 0

24 кг * V2 = 58 885 000 кг·м/с

V2 = 58 885 000 кг·м/с / 24 кг

V2 ≈ 2 453 541.67 м/с (округлено до тысячных)

Пример использования: Какова скорость пушки при вторичном выстреле, если начальная скорость снаряда, массой 24 кг, вылетевшего из рельсовой пушки массой 55 т вдоль рельсов, составляет 1067 м/с?

Совет: При решении проблем, связанных с законами сохранения, важно четко определить систему тел и выбрать соответствующие направления положительных и отрицательных значений для скоростей и импульсов.

Дополнительное задание: Как изменится ответ, если начальная масса пушки составляет 60 т и начальная скорость снаряда -950 м/с? Округлите ответ до тысячных.