Какая скорость будет у судна, на котором укреплено неподвижное орудие весом 1000 кг, при массе самого судна 2 • 10^6 кг и его текущей скорости 10 км/ч?
Muzykalnyy_Elf
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения импульса и массы.
Импульс это векторная величина, равная произведению массы на скорость. Он сохраняется в случае отсутствия внешних сил, действующих на систему.
Согласно закону сохранения импульса, импульс тела должен быть сохранен до и после выстрела. Таким образом, сила, действующая на орудие, должна быть равна силе, действующей на судно.
Пусть \(v\) - скорость судна с установленным орудием, \(m_{судно}\) - масса судна и \(m_{орудие}\) - масса орудия.
Сохранение импульса можно записать следующим образом:
\[(m_{судно} + m_{орудие}) \cdot v = m_{судно} \cdot v_{судно}\]
где \(v_{судно}\) - начальная скорость судна.
Раскроем скобки:
\[m_{судно} \cdot v + m_{орудие} \cdot v = m_{судно} \cdot v_{судно}\]
Теперь подставим известные значения:
\[2 \cdot 10^6 \cdot v + 1000 \cdot v = 2 \cdot 10^6 \cdot 10\]
Упростим уравнение:
\[2 \cdot 10^6 \cdot v + 1000 \cdot v = 2 \cdot 10^7\]
\[2 \cdot 10^6v + 1000v = 2 \cdot 10^7\]
\[2000000v + 1000v = 20000000\]
\[2001000v = 20000000\]
\[v = \frac{20000000}{2001000}\]
\[v \approx 9.995 \, \text{м/c}\]
Таким образом, скорость судна с установленным неподвижным орудием составляет около 9.995 м/с.
Импульс это векторная величина, равная произведению массы на скорость. Он сохраняется в случае отсутствия внешних сил, действующих на систему.
Согласно закону сохранения импульса, импульс тела должен быть сохранен до и после выстрела. Таким образом, сила, действующая на орудие, должна быть равна силе, действующей на судно.
Пусть \(v\) - скорость судна с установленным орудием, \(m_{судно}\) - масса судна и \(m_{орудие}\) - масса орудия.
Сохранение импульса можно записать следующим образом:
\[(m_{судно} + m_{орудие}) \cdot v = m_{судно} \cdot v_{судно}\]
где \(v_{судно}\) - начальная скорость судна.
Раскроем скобки:
\[m_{судно} \cdot v + m_{орудие} \cdot v = m_{судно} \cdot v_{судно}\]
Теперь подставим известные значения:
\[2 \cdot 10^6 \cdot v + 1000 \cdot v = 2 \cdot 10^6 \cdot 10\]
Упростим уравнение:
\[2 \cdot 10^6 \cdot v + 1000 \cdot v = 2 \cdot 10^7\]
\[2 \cdot 10^6v + 1000v = 2 \cdot 10^7\]
\[2000000v + 1000v = 20000000\]
\[2001000v = 20000000\]
\[v = \frac{20000000}{2001000}\]
\[v \approx 9.995 \, \text{м/c}\]
Таким образом, скорость судна с установленным неподвижным орудием составляет около 9.995 м/с.
Знаешь ответ?