Охотник стреляет из ружья с неподвижной резиновой лодки — чему равна скорость лодки? - коротко
Скорость лодки после выстрела равна нулю, если учитывать силу трения воды. В реальности она может слегка сдвинуться из-за отдачи, но движение будет крайне малым.
Охотник стреляет из ружья с неподвижной резиновой лодки — чему равна скорость лодки? - развернуто
Рассмотрим задачу с точки зрения закона сохранения импульса. Изначально лодка с охотником находится в состоянии покоя, поэтому их общий импульс равен нулю. При выстреле ружье сообщает пуле импульс в одном направлении, а отдача передает равный по величине, но противоположный по направлению импульс системе «лодка + охотник».
Пусть масса пули равна ( m ), ее скорость после выстрела — ( v ). Масса системы «лодка + охотник» обозначим как ( M ), а скорость лодки после выстрела — ( V ). Согласно закону сохранения импульса:
[ m \cdot v + M \cdot V = 0. ]
Отсюда скорость лодки после выстрела равна:
[ V = -\frac{m \cdot v}{M}. ]
Знак минус указывает на то, что лодка движется в направлении, противоположном полету пули. Скорость лодки зависит от соотношения масс пули и системы «лодка + охотник». Если масса лодки значительно больше массы пули, то ее скорость будет мала.
Если лодка находится в воде, то следует учитывать сопротивление среды, которое быстро погасит движение. Однако в момент выстрела, пока силы трения не начали действовать, скорость лодки определяется исключительно законом сохранения импульса.
Таким образом, скорость лодки сразу после выстрела можно рассчитать по формуле ( V = -\frac{m \cdot v}{M} ). Чем тяжелее лодка и легче пуля, тем меньше будет ее скорость.