Вопрос школьника
Граната массой 1 кг, летящая со скоростью 20 м/с на запад, разрывается на два осколка Один массой 0,2 кг начинает двигаться со скоростью 500 м/с в направлении полета гранаты В каком направлении и с какой скоростью полетит другой осколок?
Ответ от учителя
При разрыве гранаты сохраняется импульс системы, то есть сумма импульсов осколков равна импульсу гранаты до разрыва. Импульс равен произведению массы на скорость.
Импульс гранаты до разрыва:
p1 = m1 * v1 = 1 кг * 20 м/с = 20 кг * м/с
После разрыва гранаты импульс распределяется между двумя осколками:
p1 = p2 + p3
где p2 и p3 — импульсы осколков.
Масса первого осколка:
m2 = 0,2 кг
Импульс первого осколка:
p2 = m2 * v2
где v2 — скорость первого осколка после разрыва.
Масса второго осколка:
m3 = 1 кг — 0,2 кг = 0,8 кг
Импульс второго осколка:
p3 = m3 * v3
где v3 — скорость второго осколка после разрыва.
Из закона сохранения импульса:
p1 = p2 + p3
20 кг * м/с = 0,2 кг * 500 м/с + 0,8 кг * v3
10000 кг * м/с = 100 кг * м/с + 0,8 кг * v3
9900 кг * м/с = 0,8 кг * v3
v3 = 12375 м/с
Таким образом, второй осколок полетит на восток со скоростью 12375 м/с.
