Question

Помогите пожалуйста решить задачу: Какую скорость относительно воды приобретёт неподвижная лодка вместе с грузом массой 200 кг, если сидящий в ней пассажир выстрелит из ружья в направлении кормы. Масса пули 10 г ,а начальная скорость 800 м/с

Answer 1

По закону сохранения импульса m1v1=m2v2

m1(масса лодки)=200кг
m2(масса пули)=0,01кг
v2(скорость пули)=800м/c 
v1(скорость относительно воды)=?

v1=m2v2/m1=0,01*800/200=0,04м/с

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс - это произведение массы объекта на его скорость. Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов системы замкнутой на себя (т.е. не взаимодействующей с внешними объектами) остается постоянной.

Пусть масса лодки вместе с грузом равна M, а скорость лодки после выстрела равна V.

Изначально, до выстрела, система (лодка, груз и пассажир) покоится, поэтому импульс системы равен нулю.

После выстрела импульс системы также должен быть равен нулю, так как внешние силы не действуют на систему. Здесь мы рассматриваем систему как замкнутую на себя, поэтому внешние силы не учитываются.

Импульс пули можно вычислить, умножив ее массу на ее скорость:

Импульс пули = масса пули × начальная скорость пули

Импульс пули = 0,01 кг × 800 м/с

Импульс пули = 8 кг·м/с

Так как система должна оставаться суммарно в покое, импульс лодки и груза должен быть равным противоположному по направлению импульсу пули:

Импульс лодки и груза = -8 кг·м/с

Используя формулу импульса (импульс = масса × скорость), мы можем найти скорость лодки и груза:

Импульс лодки и груза = (масса лодки и груза) × (скорость лодки и груза)

-8 кг·м/с = (M + 200 кг) × V

Теперь мы можем решить это уравнение относительно скорости V:

V = -8 кг·м/с ÷ (M + 200 кг)

Здесь M + 200 кг - общая масса системы (лодка, груз и пассажир).

В итоге, для решения задачи, нам также требуется знать массу лодки вместе с грузом (M). Если у вас есть значение массы лодки, пожалуйста, укажите его, чтобы я мог выполнить расчеты.