На платформе установлена безоткатная пушка, из которой производится выстрел вдоль железного пути под углом 45° к горизонту. Определить начальную скорость снаряда, если после выстрела платформа откатилась на 2 м. Масса платформы с пушкой 2*10^4 кг, масса снаряда 10 кг. Коэффициент трения между колёсами платформы и рельсами 0,002.

13 Мар 2020 в 19:42
264 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения импульса.

Изначально импульс системы (платформа с пушкой и снаряд) равен нулю, так как система покоится.

После выстрела импульс системы остается равным нулю, так как внешних сил, изменяющих импульс системы, нет.

Импульс снаряда после выстрела равен: p = m*v, где m - масса снаряда, v - его скорость.

Импульс платформы после выстрела равен: P = M*V, где M - масса платформы с пушкой, V - скорость отката платформы.

Таким образом, справедливо равенство: PV = pv.

Учитывая, что при стрельбе платформа откатилась на 2 м, то можно записать, что откат платформы равен: V*t = 2, где t - время движения платформы после выстрела.

Также известно, что сила трения Fтр = μ * N, где μ - коэффициент трения, N - нормальная реакция.

Из второго закона Ньютона следует, что Fтр = M*a, где a - ускорение платформы после выстрела.

Также известно, что скорость снаряда можно записать как v = v₀*cos(45°), где v₀ - начальная скорость снаряда.

Подставим все полученные уравнения и преобразования:

Ma t = μ(M + m)g t,
Ma t = mv₀,
v₀ = M*a / m.

Таким образом, начальная скорость снаряда равна v₀ = (M*a) / m. Остаётся решить систему уравнений и выразить a через величины из условия задачи.

18 Апр 2024 в 16:15
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир