Question

пушка массой 500 кг, находящаяся на гладкой горизонтальной поверхности, стреляет горизонтально снарядом массой 5 кг со скоростью 200 м/с относительно: земли, пушки Каковы скорости отката пушки в обоих случаях?

Answer 1

______________________

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса. Первоначальный импульс системы (пушки и снаряда) равен нулю, так как система находится в покое. Когда снаряд выстрелили, его импульс направлен в одну сторону, и чтобы сохранить общий импульс системы равным нулю, пушка получит импульс в противоположную сторону (откат).

Пусть $v_p$ - скорость отката пушки, $v_s$ - скорость снаряда после выстрела, $v_p'$ - скорость пушки относительно земли после выстрела, $v_s'$ - скорость снаряда относительно земли после выстрела.

Закон сохранения импульса для пушки и снаряда до выстрела:

$0 = m_p \cdot 0 + m_s \cdot 0$,

где $m_p = 500$ кг - масса пушки, $m_s = 5$ кг - масса снаряда.

Закон сохранения импульса для пушки и снаряда после выстрела:

$m_p \cdot v_p' + m_s \cdot v_s' = 0$.

Также, учитывая, что снаряд покинул пушку со скоростью 200 м/с относительно пушки, $v_s = 200$ м/с.

Теперь решим систему уравнений:

$500 \cdot v_p' + 5 \cdot 200 = 0$,

$500 \cdot v_p' = -1000$.

Отсюда получаем скорость отката пушки:

$v_p' = \frac{-1000}{500} = -2$ м/с.

Таким образом, скорость отката пушки относительно земли составит 2 м/с в противоположном направлении выстрела.