Скорость третьего осколка массой m, если два осколка массой m каждый разлетаются горизонтально в противоположные стороны с одинаковой скоростью, когда ракета, поднимающаяся вертикально вверх со скоростью V, разрывается?
Жанна
Для решения данной задачи, нам потребуется применить закон сохранения импульса.
Импульс - это векторная величина, равная произведению массы на скорость тела. В данном случае, перед разрывом ракеты, импульс системы ракеты и осколков равен нулю, так как система находится в состоянии покоя.
Используя закон сохранения импульса, можем сказать, что силы, действующие внутри системы, должны быть равны и противоположно направлены.
Пусть скорость третьего осколка после разрыва ракеты равна V3, а скорости первого и второго осколков равны V1 и V2 соответственно.
Так как первый и второй осколки разлетаются горизонтально в противоположные стороны, и их массы равны m каждый, то импульсы этих осколков должны быть равны и противоположно направлены друг к другу:
\(m \cdot V1 = - m \cdot V2\) (1)
Здесь минус означает, что векторы импульсов направлены в противоположные стороны.
Также, учитывая, что третий осколок массой m движется вертикально вверх, то его импульс равен:
\(m \cdot V3 = -m \cdot V\) (2)
Теперь, для нахождения скорости третьего осколка (V3), выразим V1 из уравнения (1), подставим его в уравнение (2) и решим полученное уравнение:
\(V1 = -V2\) (из (1))
Подставляем V1 в (2):
\(m \cdot V3 = -m \cdot V\)
Разделим обе части на m:
\(V3 = -V\) (3)
Таким образом, скорость третьего осколка после разрыва ракеты будет равна противоположной скорости поднятия ракеты вертикально вверх.
Ответ: \[V3 = -V\]
Импульс - это векторная величина, равная произведению массы на скорость тела. В данном случае, перед разрывом ракеты, импульс системы ракеты и осколков равен нулю, так как система находится в состоянии покоя.
Используя закон сохранения импульса, можем сказать, что силы, действующие внутри системы, должны быть равны и противоположно направлены.
Пусть скорость третьего осколка после разрыва ракеты равна V3, а скорости первого и второго осколков равны V1 и V2 соответственно.
Так как первый и второй осколки разлетаются горизонтально в противоположные стороны, и их массы равны m каждый, то импульсы этих осколков должны быть равны и противоположно направлены друг к другу:
\(m \cdot V1 = - m \cdot V2\) (1)
Здесь минус означает, что векторы импульсов направлены в противоположные стороны.
Также, учитывая, что третий осколок массой m движется вертикально вверх, то его импульс равен:
\(m \cdot V3 = -m \cdot V\) (2)
Теперь, для нахождения скорости третьего осколка (V3), выразим V1 из уравнения (1), подставим его в уравнение (2) и решим полученное уравнение:
\(V1 = -V2\) (из (1))
Подставляем V1 в (2):
\(m \cdot V3 = -m \cdot V\)
Разделим обе части на m:
\(V3 = -V\) (3)
Таким образом, скорость третьего осколка после разрыва ракеты будет равна противоположной скорости поднятия ракеты вертикально вверх.
Ответ: \[V3 = -V\]
Знаешь ответ?