На скільки змінилась швидкість човна після пострілу під кутом 60 градусів до горизонту в напрямі руху човна, який має вагу 850 кг? Врахуйте, що снаряд має масу 15 кг, а швидкість його вильоту становить 1,2 км/с.
Feya
Для решения этой задачи нам понадобится законы сохранения импульса и энергии.
Сначала рассмотрим закон сохранения импульса. Импульс - это произведение массы тела на его скорость. Пусть човен движется со скоростью до выстрела, а после выстрела его скорость становится . Импульс човна до выстрела равен импульсу човна и снаряда после выстрела. По формуле импульса имеем:
где - масса човна, - масса снаряда.
Теперь посмотрим на закон сохранения энергии. Кинетическая энергия - это половина произведения массы на квадрат скорости. Кинетическая энергия човна до выстрела равняется сумме кинетической энергии човна и снаряда после выстрела. По формуле кинетической энергии получаем:
Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными (скорость човна до и после выстрела). Мы можем решить эту систему уравнений.
Исключим из первого уравнения, выразив его через :
Подставим это значение во второе уравнение:
Поскольку и не могут быть нулевыми, то получаем:
Теперь найдем соотношение скоростей:
Таким образом, скорость човна увеличилась в 4 раза после выстрела.
Надеюсь, это решение помогло вам понять, как изменяется скорость човна после выстрела.
Сначала рассмотрим закон сохранения импульса. Импульс - это произведение массы тела на его скорость. Пусть човен движется со скоростью
где
Теперь посмотрим на закон сохранения энергии. Кинетическая энергия - это половина произведения массы на квадрат скорости. Кинетическая энергия човна до выстрела равняется сумме кинетической энергии човна и снаряда после выстрела. По формуле кинетической энергии
Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными (скорость човна до и после выстрела). Мы можем решить эту систему уравнений.
Исключим
Подставим это значение
Поскольку
Теперь найдем соотношение скоростей:
Таким образом, скорость човна увеличилась в 4 раза после выстрела.
Надеюсь, это решение помогло вам понять, как изменяется скорость човна после выстрела.
Знаешь ответ?