С лодки массой 100 кг производят выстрел в горизонтальном направлении. Какую скорость приобретает лодка, если масса пули 20 г и скорость её вылета 600 м/с?
Для решения данной задачи, мы можем использовать закон сохранения импульса.
Импульс - это векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость:
Импульс = масса × скорость
В начальный момент времени лодка находится в покое, поэтому её импульс равен нулю. После выстрела, лодка начинает двигаться в противоположном направлении под действием импульса пули.
Обозначив импульс лодки как p_лодка и импульс пули, как p_пуля, мы можем использовать закон сохранения импульса:
p_лодка + p_пуля = 0
Импульсы лодки и пули могут быть выражены следующим образом:
p_лодка = масса_лодки × скорость_лодки
p_пуля = масса_пули × скорость_пули
Теперь мы можем записать уравнение закона сохранения импульса:
масса_лодки × скорость_лодки + масса_пули × скорость_пули = 0
Подставляем известные значения:
100 кг × скорость_лодки + 0.02 кг × 600 м/с = 0
Теперь решаем это уравнение относительно скорости лодки:
100 кг × скорость_лодки = -0.02 кг × 600 м/с
скорость_лодки = (-0.02 кг × 600 м/с) / 100 кг
скорость_лодки = -0.12 м/с
Таким образом, лодка приобретает скорость -0.12 м/с в обратном направлении. Знак минус означает, что лодка движется в противоположном направлении от пули.
