Пушку заряжают взрывным снарядом и стреляют из нее ядром со скоростью V_0= 50м/с под углом \alpha = 60^o. В момент прохождение снаряда наивысшего положения, он взрывается и распадается на 2 осколка. Оба осколка упали симметрично относительно точки взрыва. Причем один из осколков упал в 3 раза дальше от пушки, чем ожидалось от невзорвавшегося снаряда. Определите отношение большей из масс осколков к меньшей.
Пусть масса снаряда и обоих осколков равна m, масса одного осколка после взрыва равна m1, масса второго осколка равна m2.
После взрыва вертикальная составляющая скорости осколков равна 0 (так как они упали на землю), а горизонтальная составляющая скорости осколков равна V_0*cos(\alpha) = 25м/с.
Так как один из осколков упал в 3 раза дальше от пушки, чем ожидалось от невзорвавшегося снаряда, то расстояния, на которые упали осколки, равны 3d и d, где d - дальность полета снаряда.
Во-первых, можно записать закон сохранения импульса для составляющих скорости по горизонтали: mV_0 = m1V_0cos(\alpha) + m2V_0*cos(\alpha)
m = m1 + m2
Также нужно учесть, что при взрыве угловое положение осколков в пространстве сохраняется. Тогда мы можем записать: m1(3d) = m2d 3m1 = m2
Теперь можем подставить полученные выражения в уравнение сохранения импульса: m = 4m1 m2 = 3m1
Таким образом, отношение большей из масс осколков к меньшей равно: m1/m2 = 1/3.
Пусть масса снаряда и обоих осколков равна m, масса одного осколка после взрыва равна m1, масса второго осколка равна m2.
После взрыва вертикальная составляющая скорости осколков равна 0 (так как они упали на землю), а горизонтальная составляющая скорости осколков равна V_0*cos(\alpha) = 25м/с.
Так как один из осколков упал в 3 раза дальше от пушки, чем ожидалось от невзорвавшегося снаряда, то расстояния, на которые упали осколки, равны 3d и d, где d - дальность полета снаряда.
Во-первых, можно записать закон сохранения импульса для составляющих скорости по горизонтали:
mV_0 = m1V_0cos(\alpha) + m2V_0*cos(\alpha)
m = m1 + m2
Также нужно учесть, что при взрыве угловое положение осколков в пространстве сохраняется. Тогда мы можем записать:
m1(3d) = m2d
3m1 = m2
Теперь можем подставить полученные выражения в уравнение сохранения импульса:
m = 4m1
m2 = 3m1
Таким образом, отношение большей из масс осколков к меньшей равно:
m1/m2 = 1/3.