Пусть V0=40 м/c - начальная скорость камня. Тогда его текущая скорость V(t)=V0-g*t, где g - ускорение свободного падения, которое мы примем равным 10 м/с², t - время. На некоторой высоте H1=V0*t1-g*t1²/2 камень остановится, это произойдёт через время t1=V0/g≈40/10=4 с. Отсюда H1≈40*4-10*16/2=80 м. Затем камень начнёт падать, при этом высота, на которой он находится, изменяется по закону H(t)=H1-g*t²/2. В момент падения камня на Землю H=0, отсюда время падения камня t2=√(2*H1/g)≈4 c. Общее время полёта камня t=t1+t2≈4+4=8 с.
Дано: = 5 м/с -- скорость платформы до выстрела = 20 кг -- масса снаряда = 1000 м/с = 10³ м/с -- скорость снаряда после выстрела = 20 т = 20·10³ кг -- масса платформы с орудием
Найти:
Решение: Воспользуемся законом сохранения импульса системы снаряд-орудие-платформа. Импульс системы до выстрела: . У платформы, орудия и снаряда одинаковая скорость . Импульс системы после выстрела: . Снаряд вылетает по ходу движения платформы, значит скорость положительная. При этом платформа с орудием стремится откатиться в противоположную сторону, то есть скорость отрицательная.
По закону сохранения импульса - импульс системы до и после выстрела равны. Тогда запишем уравнение: Отсюда, можем выразить скорость платформы после выстрела: Знак минус означает, что скорость направлена в противоположную сторону от скорости снаряда и инерции. Масса снаряда много меньше масы платформы с орудием, так что можем пренебречь им в слагаемом . Таким образом, скорость равна м/с.
ответ: -4 м/с или скорость направлена в противоположную сторону от движения платформы и равна по величине 4 м/с.
ответ: ≈8 с.
Объяснение:
Пусть V0=40 м/c - начальная скорость камня. Тогда его текущая скорость V(t)=V0-g*t, где g - ускорение свободного падения, которое мы примем равным 10 м/с², t - время. На некоторой высоте H1=V0*t1-g*t1²/2 камень остановится, это произойдёт через время t1=V0/g≈40/10=4 с. Отсюда H1≈40*4-10*16/2=80 м. Затем камень начнёт падать, при этом высота, на которой он находится, изменяется по закону H(t)=H1-g*t²/2. В момент падения камня на Землю H=0, отсюда время падения камня t2=√(2*H1/g)≈4 c. Общее время полёта камня t=t1+t2≈4+4=8 с.