1. Мисливець масою 80 кг стоїть у човни масою 40 кг. В певний момент він вистрілює з рушниці зарядом 12 г зі швидкістю 400 м/с в напрямку руху. Визначте швидкість човна з мисливцем після пострілу.
Ответы
Відповідь:
399,96 м/с
Пояснення:
Задача включає декілька фізичних понять, таких як закон збереження рухової кількості, закон дії та протидії, а також принципи динаміки. Давайте розглянемо їх послідовно, щоб знайти відповідь на запитання.
Закон збереження рухової кількості стверджує, що рухова кількість зберігається в замкнутій системі. У цій задачі система включає мисливця, човен та випущений заряд. Перед вистрілом система мала нульову рухову кількість, тому після вистрілу
(мисливець + човен + заряд) * V1 = (мисливець + човен + заряд) * V2
де V1 - початкова швидкість системи, а V2 - кінцева швидкість системи після вистрілу.
Мисливець і човен рухаються разом, тому їх рухова кількість може бути об'єднана:
(мисливець + човен) * V1 + заряд * 0 = (мисливець + човен) * V2 + заряд * Vзаряду
де Vзаряду - швидкість випущеного заряду. Зберігаючи тільки значення, пов'язані з човном і мисливцем, ми можемо записати:
(80 кг + 40 кг) * V1 = (80 кг + 40 кг) * V2 + 12 г * Vзаряду
Значення маси заряду необхідно виразити у кілограмах:
12 г = 0,012 кг
Тепер ми можемо вирішити рівняння для V2, щоб знайти швидкість човна з мисливцем після пострілу:
V2 = V1 - (0,012 кг * Vзаряду) / (80 кг + 40 кг)
Виразивши значення в СІ, отримуємо:
V2 = 400 м/с - (0,012 кг * 400 м/с) / (120 кг) ≈ 399,96 м/с
Отже, швидкість човна з мисливцем піс