Охотник стреляет с неподвижной лодки — какую скорость она приобретает после выстрела? - коротко
Скорость лодки после выстрела зависит от массы лодки, массы пули и скорости вылета пули. Лодка начнёт двигаться в противоположном направлении со скоростью, определяемой законом сохранения импульса.
Охотник стреляет с неподвижной лодки — какую скорость она приобретает после выстрела? - развернуто
Когда охотник производит выстрел из ружья, находясь в неподвижной лодке, лодка начинает двигаться в противоположном направлении от выстрела. Это явление объясняется законом сохранения импульса, который гласит, что в замкнутой системе сумма импульсов до и после взаимодействия остается неизменной. Перед выстрелом общий импульс системы (охотник, лодка, ружье и пуля) равен нулю, так как лодка неподвижна.
После выстрела пуля приобретает импульс, равный произведению ее массы на скорость. Чтобы сохранить общий импульс системы нулевым, лодка вместе с охотником получает равный по величине, но противоположно направленный импульс. Скорость лодки можно рассчитать 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, ( M{\text{лодки}} ) и ( M_{\text{охотника}} ) — массы лодки и охотника соответственно.
Чем тяжелее лодка и охотник, тем меньше будет скорость лодки после выстрела. Например, если масса пули составляет 10 г (0,01 кг), ее скорость — 800 м/с, а общая масса лодки с охотником — 200 кг, то скорость лодки будет:
[
V_{\text{лодки}} = \frac{0{,}01 \cdot 800}{200} = 0{,}04 \ \text{м/с} \ (\text{или} \ 4 \ \text{см/с})
]
Таким образом, лодка начнет двигаться очень медленно в направлении, противоположном выстрелу. Этот эффект становится более заметным при меньшей массе лодки или большей скорости и массе пули. В реальных условиях следует учитывать сопротивление воды и другие внешние факторы, которые могут уменьшить скорость лодки.