Question

Залізничний платформа рухається зі швидкістю 2,5 м/с. З гармати, закріпленої на платформі, зробили постріл. Маса снаряд 25 кг, його швидкість 700 м/с, а маса платформи з гарматою 20 000 кг. Визначте швидкість платформи після пострілу, якщо постріл зробили у напрямку руху платформи.СРОЧНО

Answer 1

Щоб вирішити це завдання, ми можемо використовувати закон збереження кількості руху. Згідно з цим законом, сума імпульсів до пострілу і після пострілу повинна залишатися константою.

До пострілу платформа рухалася зі швидкістю 2,5 м/с, а маса платформи з гарматою 20 000 кг. Тому імпульс платформи до пострілу можна обчислити, помноживши масу платформи на її швидкість: Імпульс_платформи_до = маса_платформи * швидкість_платформи Імпульс_платформи_до = 20 000 кг * 2,5 м/с = 50 000 кг м/с

Після пострілу на платформі з'явиться імпульс снаряду, який можна обчислити за формулою: Імпульс_снаряду = маса_снаряду * швидкість_снаряду Імпульс_снаряду = 25 кг * 700 м/с = 17 500 кг м/с

Отже, сума імпульсів до пострілу і після пострілу повинна залишатися незмінною: Імпульс_платформи_до + Імпульс_снаряду = Імпульс_платформи_після

Щоб знайти швидкість платформи після пострілу, нам потрібно поділити Імпульс_платформи_після на масу платформи: Швидкість_платформи_після = Імпульс_платформи_після / маса_платформи

Але ми ще не знаємо Імпульс_платформи_після. Щоб його знайти, візьмемо до уваги, що стріляти було у напрямку руху платформи. Тому імпульс снаряду буде додаватися до імпульсу платформи до пострілу: Імпульс_платформи_після = Імпульс_платформи_до + Імпульс_снаряду Імпульс_платформи_після = 50 000 кг м/с + 17 500 кг м/с = 67 500 кг м/с

Тепер ми можемо обчислити швидкість платформи після пострілу: Швидкість_платформи_після = Імпульс_платформи_після / маса_платформи Швидкість_платформи_після = 67 500 кг м/с / 20 000 кг = 3,375 м/с

Отже, швидкість платформи після пострілу, якщо постріл зробили у напрямку руху платформи, становить 3,375 м/с.