из пушки массой 200 кг стреляют в горизонтальном направлении ядром массой 1кг.Какова скорость отдачи пушки после выстрела,если ядро вылетело со скоростью 400 м/с?
Ответы
mп = 200 кг.
mя = 1 кг.
Vя" = 400 м/с.
∠α = 60°.
Vп" - ?
mп *Vп + mя *Vя = mп *Vп" + mя *Vя" - закон сохранения импульса в векторной форме.
Так как пушка с ядром до выстрела находилась в состоянии покоя, то Vп = Vя = 0 м/с.
0 = mп *Vп" + mя *Vя".
Горизонтальный выстрел.
Для проекций : mп *Vп" = - mя *Vя".
Vп" = - mя *Vя" /mп.
Знак "-" показывает, что после выстрела скорости пушки Vп" и ядра Vя" будут направлены в противоположные стороны.
Vп" = 1 кг *400 м/с /200 кг = 2 м/с.
Выстрел под углом ∠α = 60°.
0 = mп *Vп" + mя *Vя" *cosα.
mп *Vп" = mя *Vя" *cosα.
Vп" = mя *Vя" **cosα /mп.
Vп" = 1 кг *400 м/с *cos60° /200 кг = 1 м/с.
Ответ: скорость отката пушки при горизонтальном выстреле составит Vп" = 2 м/с, при выстреле под углом ∠α = 60° Vп" = 1 м/с