Яку швидкість набула платформа після пострілу, якщо на нерухомій залізничній платформі, включаючи гармату, здійснено

Яку швидкість набула платформа після пострілу, якщо на нерухомій залізничній платформі, включаючи гармату, здійснено постріл снарядом масою 30 кг під кутом 45° до горизонту з початковою швидкістю 1 км/с, та їхня загальна маса становить 70 тонн?
Янтарное

Янтарное

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Начнем с подсчета импульса до выстрела и после него, а затем применим закон сохранения импульса.

До выстрела импульс равен нулю, поскольку все тела находятся в покое. После выстрела импульс платформы и снаряда должен быть равен нулю, поскольку в системе действует только внутренняя сила – сила реакции.

Используем формулу для вычисления импульса:
\[ p = m \cdot v \]

Здесь \( p \) – импульс, \( m \) – масса тела, \( v \) – скорость тела.

Пусть \( v_{\text{платформы}} \) – скорость платформы после выстрела, \( v_{\text{снаряда}} \) – скорость снаряда после выстрела, \( m_{\text{платформы}} \) – масса платформы, \( m_{\text{снаряда}} \) – масса снаряда.

Исходя из закона сохранения импульса, имеем:
\[ m_{\text{платформы}} \cdot v_{\text{платформы}} + m_{\text{снаряда}} \cdot v_{\text{снаряда}} = 0 \]

Подставляем известные значения:
\[ 70 \, \text{т} \cdot v_{\text{платформы}} + 30 \, \text{кг} \cdot v_{\text{снаряда}} = 0 \]

Преобразуем килограммы в тонны, чтобы обе массы были в одних и тех же единицах измерения:
\[ 70 \, \text{т} \cdot v_{\text{платформы}} + 0.03 \, \text{т} \cdot v_{\text{снаряда}} = 0 \]

Теперь мы знаем, что величина \( 0.03 \, \text{т} \cdot v_{\text{снаряда}} \) равна по модулю величине \( 70 \, \text{т} \cdot v_{\text{платформы}} \), но с противоположными знаками. С учетом данного факта можно записать отношение скоростей:
\[ \frac{v_{\text{платформы}}}{v_{\text{снаряда}}} = -\frac{0.03 \, \text{т}}{70 \, \text{т}} \]

Упростим выражение:
\[ \frac{v_{\text{платформы}}}{v_{\text{снаряда}}} = -\frac{3}{7000} \]

Таким образом, скорость платформы после выстрела в отрицательном направлении составляет \( \frac{3}{7000} \) от скорости снаряда после выстрела. Выражение в виде десятичной дроби составляет:
\[ v_{\text{платформы}} \approx -0.000857 \, \text{километров в секунду} \]

Ответ: платформа получит скорость примерно \( -0.000857 \) километров в секунду в отрицательном направлении после выстрела с такими начальными данными.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello