Охотник стреляет с легкой надувной лодки, какую скорость приобретает лодка в момент выстрела?

Охотник стреляет с легкой надувной лодки, какую скорость приобретает лодка в момент выстрела? - коротко

Скорость лодки зависит от массы пули, скорости её вылета и массы лодки с охотником. Чем легче лодка, тем быстрее она начнёт двигаться в противоположную сторону после выстрела.

Охотник стреляет с легкой надувной лодки, какую скорость приобретает лодка в момент выстрела? - развернуто

При выстреле из ружья охотник, находящийся в легкой надувной лодке, сообщает лодке некоторую скорость в противоположном направлении. Это явление объясняется законом сохранения импульса, который гласит, что суммарный импульс замкнутой системы остается постоянным, если на нее не действуют внешние силы.

Рассмотрим систему, состоящую из охотника, лодки и ружья. До выстрела их общий импульс равен нулю, так как система неподвижна. В момент выстрела пуля приобретает импульс, направленный вперед. Согласно закону сохранения импульса, лодка с охотником должна получить равный по величине, но противоположно направленный импульс.

Скорость лодки после выстрела можно вычислить по формуле:
[ v{\text{лодки}} = \frac{m{\text{пули}} \cdot v{\text{пули}}}{m{\text{лодки}} + m_{\text{охотника}}} ]
где:

  • ( m_{\text{пули}} ) — масса пули,
  • ( v_{\text{пули}} ) — скорость пули после выстрела,
  • ( m_{\text{лодки}} ) — масса лодки,
  • ( m_{\text{охотника}} ) — масса охотника.

Чем легче лодка и охотник, тем заметнее будет скорость отдачи. Например, если пуля массой 10 г вылетает со скоростью 800 м/с, а суммарная масса лодки и охотника составляет 100 кг, то скорость лодки составит:
[ v_{\text{лодки}} = \frac{0.01 \cdot 800}{100} = 0.08 \, \text{м/с} \, (8 \, \text{см/с}) ]

На практике эта скорость может быть меньше из-за сопротивления воды и трения. Однако в идеальных условиях, без учета внешних сил, лодка начнет двигаться в противоположную сторону со скоростью, прямо пропорциональной импульсу пули и обратно пропорциональной массе системы лодка-охотник.