Охотник стреляет с неподвижной лодки, какую скорость приобретает лодка в момент выстрела, если масса пули 35 г? - коротко
Скорость лодки зависит от массы лодки и скорости пули. Если известна скорость пули, можно рассчитать скорость лодки по закону сохранения импульса.
Охотник стреляет с неподвижной лодки, какую скорость приобретает лодка в момент выстрела, если масса пули 35 г? - развернуто
Задача рассматривает движение системы "лодка — охотник — ружье — пуля" в момент выстрела. Поскольку лодка изначально неподвижна, система обладает нулевым суммарным импульсом. В момент выстрела импульс пули и лодки с охотником должны компенсировать друг друга, так как внешние силы (сопротивление воды, ветер) не учитываются.
Масса пули составляет 35 г (0,035 кг). Предположим, что скорость пули после выстрела равна ( v_1 ). Тогда импульс пули ( p_1 = m_1 v_1 ), где ( m_1 = 0,035 ) кг. Лодка с охотником приобретает скорость ( v_2 ) в противоположном направлении, а их суммарная масса ( m_2 ) значительно больше массы пули.
Согласно закону сохранения импульса:
[ m_1 v_1 + m_2 v_2 = 0 ]
Отсюда скорость лодки:
[ v_2 = -\frac{m_1 v_1}{m_2} ]
Знак "минус" указывает на противоположное направление движения лодки относительно пули. Для численного расчета необходимо знать массу лодки с охотником ( m_2 ) и скорость пули ( v_1 ). Например, если ( m_2 = 100 ) кг, а ( v_1 = 700 ) м/с (скорость типичной винтовочной пули), то:
[ v_2 = -\frac{0,035 \times 700}{100} = -0,245 \text{ м/с} ]
Лодка приобретает скорость 0,245 м/с в сторону, противоположную выстрелу. Чем больше масса лодки с охотником, тем меньше будет её скорость.