Какой импульс приобретает пистолет после выстрела, если его масса в 100 раз больше массы пули, вылетающей со скоростью
Какой импульс приобретает пистолет после выстрела, если его масса в 100 раз больше массы пули, вылетающей со скоростью v? Варианты ответов: А) 0; Б) mv/100; В) mv; Г) 100mv. С решением И да, ответ точно не Г.
08.12.2023 05:11
Описание:
Импульс - это величина, характеризующая количество движения тела. Он определяется как произведение массы тела на его скорость. Импульс обладает свойством сохранения, то есть взаимодействие двух тел происходит таким образом, что их общий импульс остается неизменным.
Для решения данной задачи у нас есть пистолет и пуля. Пуля имеет массу m и летит со скоростью v. Пистолет имеет массу 100m (так как его масса в 100 раз больше массы пули). После выстрела, пуля и пистолет взаимодействуют в системе.
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов пули и пистолета до выстрела равна сумме их импульсов после выстрела. Так как пуля вылетает из пистолета, то импульс пистолета после выстрела будет противоположен по направлению импульсу пули.
Итак, импульс пули: mv
Импульс пистолета: -100mv (противоположное по направлению импульсу пули)
Следовательно, общий импульс системы после выстрела равен: mv - 100mv = -99mv
Таким образом, правильный вариант ответа на задачу - Г) 100mv.
Демонстрация:
Масса пули, вылетающей со скоростью v, равна 20 г. Найдите импульс пистолета после выстрела, если масса пистолета в 100 раз больше массы пули.
Совет:
Чтобы лучше понять концепцию импульса и его сохранения, рекомендуется изучить основные законы движения и взаимодействия тел в рамках механики.
Задача для проверки:
Пуля массой 10 г вылетает со скоростью 200 м/с. Какой импульс приобретает пистолет массой 2 кг после выстрела? (Ответы: А) 0; Б) 20 кг·м/с; В) 4 кг·м/с; Г) 400 кг·м/с).
Разъяснение: Импульс - это физическая величина, определяемая произведением массы тела на его скорость. По закону сохранения импульса в изолированной системе (когда на тело не действуют внешние силы) импульс остается постоянным до и после взаимодействия тел.
В данной задаче пистолет и пуля образуют замкнутую систему, поэтому сумма их импульсов должна оставаться постоянной. Если обозначить массу пули как m, то массу пистолета можно обозначить как 100m.
Импульс пули вылетающей со скоростью v равен mv, а импульс пистолета после выстрела обозначим как Imp.
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после выстрела должна равняться. То есть Imp + mv = 0.
Решим это уравнение относительно Imp. Imp = -mv.
Таким образом, пистолет приобретает импульс величиной -mv.
Дополнительный материал:
Задача: Какой импульс приобретает пистолет после выстрела, если его масса в 100 раз больше массы пули, вылетающей со скоростью v?
Варианты ответов: А) 0; Б) mv/100; В) mv; Г) 100mv.
Решение: Импульс пистолета после выстрела равен -mv.
Совет: Чтобы лучше понять закон сохранения импульса, можно провести эксперименты с маленькими телами, например, шариками разной массы, и наблюдать изменение их импульса после взаимодействия.
Практика: Если масса двигателя автомобиля равна 1000 кг, а его скорость после взрыва равна 5 м/с, то какой импульс получил автомобиль?