Какая скорость гарпуна массой 0,6, если Лёша весит 70 кг, плывёт со скоростью

Question

Физика: Какая скорость гарпуна массой 0,6, если Лёша весит 70 кг, плывёт со скоростью 0,5 м/с и стреляет в щуку два раза, после чего полностью останавливается?

Змей · Accepted Answer

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать закон сохранения импульса. Импульс - это физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость. Запишем закон сохранения импульса для данной ситуации.

Перед стрельбой гарпун и Лёша движутся с некоторой общей скоростью. После стрельбы гарпун уходит в одну сторону, а Лёша продолжает плыть с некоторой скоростью.

Обозначим массу гарпуна через

m_{1}

, массу Лёши - через

m_{2}

, общую скорость до стрельбы - через

v_{1}

, скорость гарпуна после стрельбы - через

v_{1} "

, а скорость Лёши после стрельбы - через

v_{2} "

.

Перед стрельбой импульс системы (гарпун + Лёша) равен:

p_{до} = m_{1} v_{1} + m_{2} v_{1}

После стрельбы импульс гарпуна равен:

p_{1 "} = m_{1} v_{1} "

А импульс Лёши после стрельбы равен:

p_{2 "} = m_{2} v_{2} "

Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до стрельбы должна быть равна сумме импульсов после стрельбы:

p_{до} = p_{1 "} + p_{2 "}

Теперь, подставим в выражение значения, заданные в условии задачи.

Масса гарпуна

m_{1}

равна 0.6 кг.
Масса Лёши

m_{2}

равна 70 кг.
Скорость до стрельбы

v_{1}

равна 0.5 м/с.
После стрельбы гарпун полностью останавливается, поэтому его скорость

v_{1} "

равна 0 м/с.

Теперь, внесем эти значения в уравнение:

(0.6 кг) \cdot (0.5 м/с) + (70 кг) \cdot (0.5 м/с) = (0.6 кг) \cdot (0 м/с) + (70 кг) \cdot v_{2} "

Решим это уравнение относительно

v_{2} "

:

0.3 кг \cdot м/с + 35 кг \cdot м/с = 0 + 70 кг \cdot v_{2} "

35.3 кг \cdot м/с = 70 кг \cdot v_{2} "

Разделим обе части уравнения на 70 кг:

v_{2} " = \frac{35.3 кг \cdot м/с}{70 кг}

v_{2} " = 0.504 м/с

Таким образом, скорость Лёши после стрельбы равна 0.504 м/с.

Какая скорость гарпуна массой 0,6, если Лёша весит 70 кг, плывёт со скоростью 0,5 м/с и стреляет в щуку два раза, после

Змей

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!