Охотник стреляет с легкой надувной лодки: определите скорость лодки после выстрела, если масса охотника 70 кг? - коротко
Скорость лодки после выстрела можно определить по закону сохранения импульса: если известны масса и скорость пули, то ( v{\text{лодки}} = \frac{m{\text{пули}} \cdot v_{\text{пули}}}{70 \, \text{кг}} ).
Охотник стреляет с легкой надувной лодки: определите скорость лодки после выстрела, если масса охотника 70 кг? - развернуто
Для определения скорости лодки после выстрела необходимо применить закон сохранения импульса. Система «охотник — лодка — пуля» до выстрела находится в покое, поэтому её суммарный импульс равен нулю. После выстрела импульсы лодки с охотником и пули должны компенсировать друг друга, чтобы общий импульс остался нулевым.
Пусть масса лодки с охотником равна ( M = 70 \text{ кг} ) (по условию лодка легкая, её массой можно пренебречь), а масса пули ( m ). Скорость пули после выстрела обозначим ( v ), а скорость лодки с охотником — ( V ). Согласно закону сохранения импульса:
[ M \cdot V + m \cdot v = 0. ]
Отсюда скорость лодки:
[ V = -\frac{m \cdot v}{M}. ]
Знак «минус» указывает, что лодка движется в направлении, противоположном полёту пули. Для численного расчета необходимо знать массу пули ( m ) и её скорость ( v ). Например, если пуля массой ( 0,01 \text{ кг} ) вылетает со скоростью ( 700 \text{ м/с} ), то:
[ V = -\frac{0,01 \cdot 700}{70} = -0,1 \text{ м/с}. ]
Таким образом, лодка приобретёт скорость ( 0,1 \text{ м/с} ) в сторону, противоположную выстрелу.
Важно отметить, что реальное движение лодки может отличаться из-за сопротивления воды, ветра и других факторов. Однако в идеализированной модели без учёта внешних сил расчёт даёт точное значение. Если масса лодки существенна, её необходимо добавить к массе охотника в формуле.