Question

СРОЧЬНО!!! ДАЮ 50 БАЛОВ!! З човна масою 250 кг зробили постріл під кутом 60 градусів до горизонту в напрямку руху човна. На скільки змінилась швидкість човна, якщо маса заряду 20г, а швидкісит його вильоту 400м/с?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m₁ = 250 кг

α = 60°

m₂ = 20 г = 0,020 кг

V₂ = 400 м /с

_______________

ΔV - ?

Был импульс:

p₁ = m₁·V₁

Стал импульс:

p₂ = m₁·V₁' + m₂·V₂·cos 60°

Приравняем:

m₁·V₁ = m₁·V₁' + m₂·V₂·cos 60°

m₁·V₁ - m₁·V₁' = m₂·V₂·cos 60°

ΔV = m₂·V₂·cos 60° / m₁

ΔV = 0,020·400·0,5 / 250 ≈ 0,016 м/с

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі ми можемо використовувати закон збереження імпульсу, який стверджує, що сума імпульсів до і після вибуху залишається незмінною.

Імпульс - це добуток маси на швидкість: I = m * v

Спершу розглянемо постріл заряду. Маса заряду m1 = 20 г = 0.02 кг, а його швидкість вильоту v1 = 400 м/с.

Імпульс заряду до вибуху: I1 = m1 * v1 I1 = 0.02 кг * 400 м/с = 8 кг·м/с

Тепер розглянемо човно. Маса човна m2 = 250 кг, і ми хочемо знайти, на скільки зміниться його швидкість v2 після вибуху.

Закон збереження імпульсу говорить нам, що сума імпульсів до і після вибуху повинна бути однаковою:

I1 + I2 = I1' + I2'

де I1 і I2 - імпульси заряду і човна до вибуху, а I1' і I2' - імпульси заряду і човна після вибуху.

Ми вже знаємо I1 (8 кг·м/с), і ми хочемо знайти I2'. I2 - імпульс човна до вибуху, і ми знаємо, що човно рухається під кутом 60 градусів до горизонту. Таким чином, швидкість човна до вибуху можна представити як суму горизонтальної і вертикальної складових імпульсу:

I2 = I2гор + I2верт

Горизонтальна складова імпульсу визначається так:

I2гор = m2 * v2гор де v2гор - горизонтальна складова швидкості човна після вибуху.

За даними, горизонтальна складова швидкості човна після вибуху дорівнює горизонтальній складовій швидкості заряду, яку ми можемо обчислити використовуючи тригонометричні функції:

v2гор = v1 * cos(60 градусів)

v2гор = 400 м/с * cos(60 градусів) = 200 м/с

Тепер ми можемо обчислити горизонтальну складову імпульсу човна:

I2гор = m2 * v2гор I2гор = 250 кг * 200 м/с = 50000 кг·м/с

Тепер, знаючи I1 (8 кг·м/с) і I2гор (50000 кг·м/с), ми можемо знайти I2' (імпульс човна після вибуху):

I2' = I1 + I2гор I2' = 8 кг·м/с + 50000 кг·м/с = 50008 кг·м/с

Тепер, коли ми знаємо імпульс човна після вибуху (I2'), ми можемо знайти його нову швидкість v2, використовуючи визначення імпульсу:

I2' = m2 * v2

v2 = I2' / m2 v2 = 50008 кг·м/с / 250 кг = 200.032 м/с

Отже, швидкість човна збільшилася на приблизно 0.032 м/с після вибуху.