Під час пострілу пістолет масою 1 кг підвішений горизонтально на двох паралельних нитках. Внаслідок віддачі пістолет

Під час пострілу пістолет масою 1 кг підвішений горизонтально на двох паралельних нитках. Внаслідок віддачі пістолет відхилився вгору на висоту 20 см. Необхідно визначити швидкість вильоту кулі, якщо маса кулі.
Пугающий_Динозавр

Пугающий_Динозавр

Для решения данной задачи нам понадобится использовать законы сохранения импульса и энергии.

Изначально пистолет и пуля находятся в покое, поэтому суммарный импульс системы равен нулю.

Закон сохранения импульса формулируется следующим образом:
\[m_{\text{пистолета}} \cdot v_{\text{пистолета}} + m_{\text{пули}} \cdot v_{\text{пули}} = 0\]
где \(m_{\text{пистолета}}\) - масса пистолета, \(v_{\text{пистолета}}\) - скорость пистолета, \(m_{\text{пули}}\) - масса пули, \(v_{\text{пули}}\) - скорость пули.

Так как пистолет массой 1 кг смещается вверх на высоту 20 см, то можем воспользоваться законом сохранения энергии для определения скорости пистолета.

Из закона сохранения энергии следует:
\[m_{\text{пистолета}} \cdot g \cdot h_{\text{пистолета}} = \dfrac{1}{2} \cdot m_{\text{пистолета}} \cdot v_{\text{пистолета}}^2\]
где \(g\) - ускорение свободного падения (примем его равным 9,8 м/с²), \(h_{\text{пистолета}}\) - высота подъема пистолета.

Теперь мы можем решить данную задачу:

Подставляем известные значения:
\[1 \cdot 9,8 \cdot 0,2 = \dfrac{1}{2} \cdot 1 \cdot v_{\text{пистолета}}^2\]

Раскрываем скобки:
\[1,96 = 0,5 \cdot v_{\text{пистолета}}^2\]

Упрощаем выражение:
\[v_{\text{пистолета}}^2 = 1,96 \cdot 2\]

Вычисляем значение скорости пистолета:
\[v_{\text{пистолета}} = \sqrt{3,92} \approx 1,98 \, \text{м/с}\]

Поскольку масса пистолета и пули одинаковые, а скорости противоположно направлены, то скорость вильота пули будет равна 1,98 м/с.

Таким образом, скорость вильота кули составляет 1,98 м/с.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello