Вопрос школьника
Сани с охотником покоятся на гладком льду. Охотник стреляет из ружья в горизонтальном направлении. Масса заряда 0,03 кг. Скорость саней после выстрела 0,15 м/с. Общая масса охотника, ружья и саней равна 120 кг. Определите скорость заряда при его вылете из ружья
Ответ от учителя
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения импульса. Перед выстрелом система (сани, охотник и ружье) покоилась, поэтому ее начальный импульс равен нулю. После выстрела система движется со скоростью 0,15 м/с, поэтому ее конечный импульс равен:
p = m * v, где m — общая масса системы, v — скорость системы после выстрела
p = 120 кг * 0,15 м/с = 18 кг*м/с
Заряд вылетает из ружья со скоростью v1, его импульс равен:
p1 = m1 * v1, где m1 — масса заряда
p1 = 0,03 кг * v1
Закон сохранения импульса гласит, что сумма начальных импульсов равна сумме конечных импульсов:
p1 + 0 = p
Отсюда получаем:
0,03 кг * v1 = 18 кг*м/с
v1 = 18 кг*м/с / 0,03 кг = 600 м/с
Таким образом, скорость заряда при его вылете из ружья составляет 600 м/с.
