Снаряд массой 40 кг, летящий горизонтально со скоростью 400 м/с, попадает в неподвижную платформу с песком массой 10 т и застревает в песке

Вопрос школьника

Снаряд массой 40 кг, летящий горизонтально со скоростью 400 м/с, попадает в неподвижную платформу с песком массой 10 т и застревает в песке. С какой скоростью стала двигаться платформа?

Ответ от учителя

Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения импульса. Импульс — это произведение массы на скорость. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до столкновения равна сумме импульсов после столкновения.

Изначально импульс системы равен произведению массы снаряда на его скорость:

p1 = m1 * v1 = 40 кг * 400 м/с = 16000 кг*м/с

После столкновения снаряд останавливается и его импульс становится равным нулю. Импульс платформы с песком равен произведению ее массы на скорость, которую необходимо найти:

p2 = m2 * v2

Сумма импульсов до столкновения равна сумме импульсов после столкновения:

p1 = p2

m1 * v1 = m2 * v2

Выразим скорость платформы с песком:

v2 = (m1 * v1) / m2 = (40 кг * 400 м/с) / 10000 кг = 1.6 м/с

Таким образом, платформа с песком начнет двигаться со скоростью 1.6 м/с после столкновения снаряда.