Вопрос школьника
Охотник, стоящий на гладком льду, стреляет из ружья в горизонтальном направлении. Масса заряда 0,04 кг. Скорость дробинок при выстреле 300 м/с. Какова масса охотника, если его скорость после выстрела равна 0,2 м/с?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения импульса. Импульс — это произведение массы на скорость. Закон гласит, что сумма импульсов системы до и после взаимодействия остается неизменной.
Обозначим массу охотника как m, его начальную скорость как v, а конечную скорость после выстрела как v’. Масса заряда обозначена как m1, а скорость дробинок при выстреле — как v1.
Тогда, согласно закону сохранения импульса:
m * v = (m + m1) * v1 + m1 * v1
Перенесем все слагаемые с m на одну сторону уравнения:
m * v — (m + m1) * v1 = -m1 * v1
Раскроем скобки:
m * v — m * v1 — m1 * v1 = -m1 * v1
Сократим m1 * v1 на обеих сторонах:
m * v — m * v1 = 0
Выразим m:
m = m1 * v1 / v
Подставим известные значения:
m = 0,04 кг * 300 м/с / 0,2 м/с = 60 кг
Таким образом, масса охотника составляет 60 кг.
