Question

Із гвинтівки масою 4кг вилітає куля масою 8г зі швидкістю 600м/с.Гвинтівка внаслідок пострілу набирає швидкість,яку?

Answer 1

Ответ:

Швидкість гвинтівки 1,2 м/c

Объяснение:

Перед вистрілом гвинтівка і куля знаходяться в спокої (в одній кінетичній системі), тому їх імпульси рівні і дорівнюють нулю

Коли куля починає вилітати з гвинтівки її імпульс знаходимо за формулою

p = m *v,  перевіши 8г в кг

тобто p (кулі) = 0,008 кг * 600м/c = 4,8  м кг/ c

Так як система була кІнетично замкнена - то цей імпульс передався гвинтівці, тобто p (кулі) = p (гвинтівки) .

По тій же формулі вираховуємо імпульс гвинтівки

p (гвинтівки) = m (гвинтівки) * v (гвинтівки)

звідки

v (гвинтівки) = p (гвинтівки) / m (гвинтівки)  так як p (кулі) = p (гвинтівки), то

v (гвинтівки) = p (кулі) / m (гвинтівки) , тобто

v (гвинтівки) = 4,8  м кг/ c    /     4 кг   = 1,2 м/c

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі ми можемо використовувати закони збереження моменту імпульсу та збереження енергії.

Спочатку знайдемо момент імпульсу кулі, яка вилетіла з гвинтівки. Момент імпульсу (p) визначається як добуток маси (m) на швидкість (v):

p = m * v

Для кулі: маса кулі (m_кулі) = 8 г = 0,008 кг швидкість кулі (v_кулі) = 600 м/с

p_кулі = 0,008 кг * 600 м/с = 4,8 кг·м/с

Закон збереження моменту імпульсу стверджує, що загальний момент імпульсу системи (гвинтівка + куля) залишається незмінним до і після пострілу. Тобто:

p_гвинтівки до пострілу + p_кулі до пострілу = p_гвинтівки після пострілу + p_кулі після пострілу

Після пострілу момент імпульсу гвинтівки дорівнює 0 (оскільки гвинтівка спочатку стоїть на місці), і момент імпульсу кулі після пострілу дорівнює p_кулі після пострілу (так як куля рухається). Таким чином:

0 + p_кулі до пострілу = 0 + p_кулі після пострілу

p_кулі до пострілу = p_кулі після пострілу

Тепер ми можемо знайти швидкість гвинтівки після пострілу. Момент імпульсу до пострілу гвинтівки дорівнює:

p_гвинтівки до пострілу = маса гвинтівки (m_гвинтівки) * швидкість гвинтівки до пострілу (v_гвинтівки до пострілу)

Ізвестно, що маса гвинтівки (m_гвинтівки) = 4 кг. Тепер ми можемо використовувати рівняння збереження моменту імпульсу:

p_гвинтівки до пострілу = p_кулі після пострілу

4 кг * v_гвинтівки до пострілу = 4,8 кг·м/с

Тепер можемо розв'язати це рівняння для швидкості гвинтівки до пострілу:

v_гвинтівки до пострілу = (4,8 кг·м/с) / (4 кг) = 1,2 м/с

Отже, швидкість гвинтівки до пострілу дорівнює 1,2 м/с.