Какую скорость получит лодка, если охотник стреляет с нее? - коротко
Скорость лодки зависит от массы лодки, массы пули и скорости выстрела. Чем легче лодка и мощнее выстрел, тем больше она сместится в противоположную сторону.
Какую скорость получит лодка, если охотник стреляет с нее? - развернуто
Когда охотник стреляет из лодки, она начинает двигаться в противоположном направлении от выстрела. Это явление объясняется законом сохранения импульса, который гласит, что суммарный импульс замкнутой системы остается постоянным, если на нее не действуют внешние силы.
Рассмотрим систему "лодка + охотник + ружье + пуля". До выстрела суммарный импульс равен нулю, так как все элементы покоятся. При выстреле пуля приобретает импульс, направленный вперед, и, чтобы сохранить общий импульс системы, лодка с охотником получает равный по величине, но противоположно направленный импульс.
Скорость лодки после выстрела можно рассчитать по формуле:
[ v{\text{лодки}} = \frac{m{\text{пули}} \cdot v{\text{пули}}}{M{\text{лодки}} + M{\text{охотника}} + M{\text{ружья}}} ]
где:
- ( m_{\text{пули}} ) — масса пули,
- ( v_{\text{пули}} ) — скорость пули относительно лодки,
- ( M{\text{лодки}} ), ( M{\text{охотника}} ), ( M_{\text{ружья}} ) — массы соответствующих объектов.
Чем меньше масса лодки и охотника по сравнению с массой пули и ее скоростью, тем заметнее будет движение лодки. Однако на практике из-за большой разницы масс скорость лодки обычно крайне мала. Например, если пуля массой 10 г вылетает со скоростью 800 м/с, а общая масса лодки, охотника и ружья составляет 200 кг, то скорость лодки составит всего 0,04 м/с (около 0,14 км/ч).
Трение воды и сопротивление воздуха замедляют лодку, поэтому без дополнительных усилий она быстро остановится. Если охотник стреляет многократно в одном направлении, лодка может постепенно разогнаться, но реальный прирост скорости будет незначительным из-за энергетических потерь.