Охотник стреляет с лёгкой надувной лодки. Определите скорость лодки после выстрела, если масса охотника 70 кг, масса дроби 35 г и средняя начальная скорость дробинок равна 320 м/с. Ствол ружья во время выстрела образует с горизонтом угол 60°.

Решение

При рассмотрении этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса и раскладывать скорости на компоненты.

Поскольку до выстрела охотник и лодка находятся в покое, их импульс равен нулю. После выстрела импульс охотника с лодкой и импульс дроби должны быть равны по величине, но противоположны по направлению, чтобы суммарный импульс остался равным нулю.

Разложим начальную скорость дробинок на горизонтальную и вертикальную составляющие:

Vx = 320 * cos(60°) = 320 * 1/2 = 160 м/с
Vy = 320 * sin(60°) = 320 * √3/2 ≈ 277,13 м/с

Так как вертикальное движение не влияет на горизонтальное, мы будем рассматривать только горизонтальную составляющую скорости.

m1 = масса охотника и лодки = 70 кг
m2 = масса дроби = 35 г = 0,035 кг
V2x = горизонтальная составляющая скорости дроби = 160 м/с

По закону сохранения импульса:

m1 * V1x = m2 * V2x

Отсюда находим горизонтальную составляющую скорости лодки с охотником:

V1x = (m2 * V2x) / m1 = (0,035 кг * 160 м/с) / 70 кг ≈ 0,08 м/с

Таким образом, скорость лодки после выстрела составит примерно 0,08 м/с в горизонтальном направлении, противоположном направлению движения дроби.

Нужно решить другие задачи?

Made on
Tilda