В результате взрыва камень разрывается на три части.два куска летят под прямым углом друг к другу :кусок массой 1 кг со скоростью 12м/с, кусок массой 2 кг со скоростью 8м/с.третий кусок отлетает со скоростью 40м/с. какова его масса и в каком направлении он летит?
Для решения этой задачи мы будем использовать законы сохранения импульса и энергии.
Импульс системы до взрыва равен импульсу системы после взрыва, то есть
m1v1 + m2v2 = m3v3,
где m1 и m2 - массы исходных кусков, v1 и v2 - скорости этих кусков после взрыва, m3 и v3 - масса и скорость третьего куска после взрыва.
1кг 12м/с + 2кг 8м/с = m3 * 40м/с.
12кгм/с + 16кгм/с = 40м3.
28кгм/с = 40м3.
m3 = 28кгм/с / 40м/с = 0.7кг.
Третий кусок летит в направлении суммарной скорости двух первых кусков, то есть под углом к ним.
Теперь найдем направление третьего куска. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии:
m1v1^2/2 + m2v2^2/2 = m3v3^2/2.
1кг (12м/с)^2 / 2 + 2кг (8м/с)^2 / 2 = 0.7кг * (40м/с)^2 / 2.
6(кг м^2 / с^2) + 64(кг м^2 / с^2) = 0.7(кг) * v3^2.
70(кг м^2 / с^2) = 0.35(кг) v3^2,
v3^2 = 200м/с.
Отсюда получаем скорость третьего куска 40м/с по направлению 120° к направлениям двух первых кусков.