Из орудия установленного на гладкой горизонтальной поверхности вылетает снаряд массой 20 кг со скоростью 200 м/c под углом 20 к горизонту. Какую скорость приобретает орудие после выстрела если его масса 2000 кг? С РИСУНКОМ ПЖ❤️
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения импульса. По этому закону сумма импульсов системы до выстрела равна сумме импульсов после выстрела.
Импульс снаряда до выстрела: p1 = m1 * v1, где m1 - масса снаряда, v1 - скорость снаряда.
Импульс орудия до выстрела: p2 = m2 * v2, где m2 - масса орудия (2000 кг), v2 - скорость орудия до выстрела (0, так как орудие покоится).
Импульс снаряда после выстрела: p3 = m1 * v1', где v1' - скорость снаряда после выстрела.
Импульс орудия после выстрела: p4 = m2 * v2', где v2' - скорость орудия после выстрела.
Также из постановки задачи известно, что скорость снаряда выпускается под углом 20 к горизонту, следовательно, его горизонтальная составляющая скорости равна: v1х = v1 cos(20). v1х = 200 cos(20) ≈ 187,37 м/c.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения импульса. По этому закону сумма импульсов системы до выстрела равна сумме импульсов после выстрела.
Импульс снаряда до выстрела:
p1 = m1 * v1,
где m1 - масса снаряда, v1 - скорость снаряда.
Импульс орудия до выстрела:
p2 = m2 * v2,
где m2 - масса орудия (2000 кг), v2 - скорость орудия до выстрела (0, так как орудие покоится).
Импульс снаряда после выстрела:
p3 = m1 * v1',
где v1' - скорость снаряда после выстрела.
Импульс орудия после выстрела:
p4 = m2 * v2',
где v2' - скорость орудия после выстрела.
Составим уравнение сохранения импульса:
p1 + p2 = p3 + p4,
m1 v1 + m2 0 = m1 v1' + m2 v2',
20 200 + 0 = 20 v1' + 2000 v2',
4000 = 20 v1' + 2000 * v2'.
Также из постановки задачи известно, что скорость снаряда выпускается под углом 20 к горизонту, следовательно, его горизонтальная составляющая скорости равна:
v1х = v1 cos(20).
v1х = 200 cos(20) ≈ 187,37 м/c.
Теперь можем записать уравнение сохранения импульса уже для горизонтальной составляющей скорости:
4000 = 20 v1х' + 2000 v2',
4000 = 20 187,37 + 2000 v2',
4000 = 3747,4 + 2000 v2',
2000 v2' = 4000 - 3747,4,
2000 * v2' = 252,6,
v2' = 252,6 / 2000 ≈ 0,126 м/c.
Таким образом, скорость орудия после выстрела составляет примерно 0,126 м/c.