Question

Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 200м/с, разрывается на два осколка. Первый осколок массой 1 кг летит под углом 90 к первоначальному направлению. Скорость второго осколка равна 500 м/с. Скорость первого осколка равна 1) 200 м/с 2) 100 м/с 3) 400 м/с 4) 300 м/с

Answer 1

 

Закон сохранения импульса гласит, что суммарный импульс системы постоянен в отсутствие внешних сил.

Таким образом (поскольку первый осколок, отлетел под углом 90 и имеет ровно половину первоначальной массы снаряда) второй осколок должен иметь составляющую скорости, направленную в первоначальном направлении 400 м/с. (в 2 раза большую, чем первоначальная скорость снаряда из-за вдвое уменьшившейся массы).

Также 2 осколок имеет составляющую скорости, перпендекулярную первоначальному направлению, равную по модулю и противоположную по направлению скорости первого осколка (при условии равных масс это необходимо, для того, чтобы конечный импульс при векторном сложении был равен первоначальному).

 

Общая скорость второго осколка равна 500 м/с. из теоремы пифагора и правила сложения векторов, имеем перпендикулярную первоначальному направлению составляющую скорости 2-го осколка = 300 м/с.

 

Из сказанного ранее следует, что скорость первого осколка = 300 м/с.