Яка буде швидкість човна після вистрілу мисливця з рушниці у горизонтальному напрямку? Врахуйте, що маса човна разом

Я поставлю перед собой цель объяснить школьнику пошаговое решение этой задачи. Для этого нам необходимо использовать законы сохранения импульса и энергии.

1. В начале задачи у нас есть масса човна с мисливцем, которая составляет 200 кг. Масса пули равна 8 г или 0,008 кг.

2. Задача говорит, что вистріл мисливця з рушниці происходит в горизонтальном направлении. Это означает, что горизонтальная составляющая импульса системы до выстрела и после выстрела будет сохраняться.

3. Формула для импульса - \(p = mv\), где \(p\) - импульс, \(m\) - масса, \(v\) - скорость.

4. До выстрела у нас есть только човен и мисливец, поэтому импульс системы до выстрела равен произведению массы човна с мисливцем на его скорость. Обозначим это значение как \(p_1\).

\[p_1 = (200\,кг) \cdot (v_1)\]

5. После выстрела в систему добавляется пуля, которая движется с определенной скоростью. После выстрела у нас есть човен с мисливцем и пуля, поэтому общий импульс системы после выстрела равен сумме импульсов човна с мисливцем и пули. Обозначим это значение как \(p_2\).

\[p_2 = (200\,кг) \cdot (v_2) + (0,008\,кг) \cdot (v_пули)\]
\[p_2 = 200\,кг \cdot v_2 + 0,008\,кг \cdot v_пули\]

6. Так как задача говорит, что горизонтальная составляющая импульса будет сохраняться, то импульс до выстрела равен импульсу после выстрела.

\[p_1 = p_2\]
\[200\,кг \cdot v_1 = 200\,кг \cdot v_2 + 0,008\,кг \cdot v_пули\]

7. Теперь мы можем найти скорость човна после выстрела \(v_2\):

\[v_2 = \frac{200\,кг \cdot v_1 - 0,008\,кг \cdot v_пули}{200\,кг}\]

Таким образом, скорость човна после выстрела \(v_2\) зависит от начальной скорости \(v_1\) и скорости пули \(v_пули\). Подставьте известные значения и вычислите верный ответ.