Яку швидкість набере нерухомий човен після пострілу з рушниці, якщо маса човна разом з мисливцем становить 200 кг, маса

Тема: Расчет скорости нерухомого судна после выстрела из ружья

Разъяснение: Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Если судно неподвижно до выстрела, то его общий импульс до выстрела равен нулю. После выстрела, общий импульс системы (судно и пуля) должен оставаться нулевым, так как внешние силы на систему отсутствуют.

Импульс (p) определяется как произведение массы (m) и скорости (v): p = m * v.

При выстреле пуля приобретает положительный импульс, равный m₁ * v₁. Судно получает импульс равный по модулю, но с противоположным знаком: m₂ * v₂.

Следовательно, имеем следующее уравнение: m₁ * v₁ + m₂ * v₂ = 0.

Подставляя данные из задачи, получаем: (8 г) * (700 м/с) + (200 кг) * v₂ = 0.

Решив это уравнение относительно v₂, мы сможем определить скорость нерухомого судна после выстрела.

Пример: Подставляя значения в уравнение, получаем: (8 г) * (700 м/с) + (200 кг) * v₂ = 0. Решив это уравнение, найдем значение скорости нерухомого судна (v₂).

Совет: При решении подобных задач обязательно следите за единицами измерения, чтобы все значения имели одинаковую систему измерения. В данном случае, масса пули дана в граммах (г), а масса судна в килограммах (кг). Рекомендуется привести все значения к одной системе измерения, например, килограммам.

Задача на проверку: Если масса пули увеличится до 12 г, какая будет скорость нерухомого судна после выстрела при имеющихся исходных данных? Подставьте значения в уравнение и найдите значение скорости (v₂).

Тема: Движение по законам сохранения импульса и энергии

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать законы сохранения импульса и энергии. Импульс определяется как произведение массы на скорость, а энергия - как произведение кинетической энергии на импульс. Изначально, човен и мисливец неподвижны, поэтому их общий импульс равен нулю.

После выстрела, у кули будет импульс, равный произведению массы на скорость. Мы можем найти импульс кули в кг*м/c, умножив ее массу (8 г) на скорость (700 м/c) и разделив на 1000, чтобы перевести г в кг:

8 г * (700 м/с) / 1000 = 5.6 кг*м/с

Согласно закону сохранения импульса, общий импульс системы до и после выстрела должен быть одинаковым. После выстрела, общий импульс системы состоит только из импульса кули:

Общий импульс = импульс кули

Общий импульс = 5.6 кг*м/с

Теперь мы можем найти скорость човна и мисливца, используя импульс и их совокупную массу.

Общий импульс = масса човна и мисливца * скорость човна и мисливца

5.6 кг*м/с = 200 кг * скорость човна и мисливца

скорость човна и мисливца = 5.6 кг*м/с / 200 кг

скорость човна и мисливца = 0.028 м/с

Дополнительный материал: Какова скорость неподвижного човна после стрельбы? Масса човна и мисливца составляет 200 кг, масса кули - 8 г, а ее скорость при вылете составляет 700 м/с.

Совет: Помните, что законы сохранения импульса и энергии являются ключевыми принципами, используемыми для решения задач по движению. Убедитесь, что вы правильно определили и использовали величины массы и скорости в задаче.

Закрепляющее упражнение: Микроавтобус массой 1500 кг движется со скоростью 25 м/с. Что влияет на его импульс: увеличение массы или скорости? Поясните свой ответ с помощью формулы и объяснения.