Question

Рассчитайте, во сколько раз снижается скорость пули на этапе «застревания» в ящике с песком, если масса пули 10 г, а масса ящика 900 г. ответ округлите до целых.

Answer 1

Для решения этого вопроса нам необходимо использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что сумма начальных импульсов тел равна сумме их конечных импульсов.

В данной задаче имеем два тела: пулю и ящик с песком. При стрельбе пуля имеет начальную скорость, которая снижается при попадании в ящик с песком и становится равной скорости ящика и пули в ящике.

Импульс (p) определяется как произведение массы (m) на скорость (v):
p = m * v

Исходя из закона сохранения импульса:
p(пуля до) + p(ящик до) = p(пуля после) + p(ящик после)

У нас имеется информация о массе пули и ящика, но нет информации о скорости пули до и после ее попадания в ящик. При этом мы ищем, во сколько раз снижается скорость пули.

Для решения этой задачи нам понадобится уравнение сохранения импульса, которое можно записать как:

m(пуля) * v(пуля до) + m(ящик) * v(ящик до) = (m(пуля) + m(ящик)) * v(ящик и пуля после)

В данной задаче мы знаем массу пули (10 г) и массу ящика (900 г). Поскольку мы ищем, во сколько раз снижается скорость пули, мы можем обозначить скорость пули до как x и скорость пули и ящика после как y. Ответ округлим до целого числа.

Исходя из уравнения сохранения импульса, получаем:

10 г * x + 900 г * 0 (поскольку у ящика вначале нет скорости) = (10 г + 900 г) * y

10x = 910y

Теперь мы можем выразить отношение скоростей пули до и после:

x/y = 910/10

x/y = 91

Таким образом, скорость пули снижается в 91 раз при попадании в ящик с песком.