Условие задачи:
Найти скорость винтовки при отдаче, если её масса в 500 раз больше массы пули, которая вылетает со скоростью 900 м/с.
Задача №2.8.2 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(M=500m\), \(\upsilon=900\) м/с, \(u-?\)
Решение задачи:
На систему тел «винтовка-пуля» вдоль оси \(x\) не действуют никакие силы, значит она замкнута вдоль этой оси. Применим закон сохранения импульса в проекции на эту ось:
\[0 = — Mu + m\upsilon \]
\[u = \frac{{m\upsilon }}{M}\]
Так как в условии сказано, что \(M=500m\), то:
\[u = \frac{{m\upsilon }}{{500m}} = \frac{\upsilon }{{500}}\]
Посчитаем численное значение скорости винтовки:
\[u = \frac{{900}}{{500}} = 1,8\; м/с = 6,5\; км/ч\]
На самом деле эта задача проста только в том случае, если масса винтовки гораздо больше массы пули. Если ж их массы различаются до 10 раз, то решение становится сложным, такая задача будет скоро размещена на нашем сайте.
Ответ: 6,5 км/ч.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
2.8.1 Камень массой 1 кг бросили вертикально вверх с начальной скоростью 2 м/с
2.8.3 Снаряд массой 20 кг, летевший горизонтально, попадает в платформу с песком массой
2.8.4 Тело находится на краю горизонтальной плоскости. Затем этот край плоскости
В последних кадрах одного из видеофильмов герой попал в злодея из огнестрельного оружия единственной пулей, сбив злодея с ног. Считая, что крупная пуля имеет массу 9 г и скорость 400 м/с, рассчитать скорость отдачи стрелкового оружия героя, если оно имеет массу 4 кг. Мог ли герой метко стрелять, держа оружие на вытянутой руке?
Т.к. время выстрела мало, то внешние силы (сила тяжести) практически не изменяют суммарный импульс системы «пуля — оружие». Поэтому мы имеем полное право применить закон сохранения импульса.
Итак, по ЗСИ, имеем: mv = MU, где m и v — масса и скорость пули, а M и U — масса и скорость отдачи оружия. Тогда U = (0.009 кг × 400 м/с)/(4 кг) = 0,9 м/с.=3.2 км/ч
Т.к. оружие тяжелое (4 кг), то рука слегка подрагивает и метко стрелять тяжело. Но если герой был тренированным героем, то в принципе он мог.
Известный исторический факт: Пушкин перед дуэлью с Дантесом носил тяжелую бронзовую палку (примерно как те, что сейчас используют старенькие люди, но только гораздо тяжелее). Делал он это для того, чтобы рука привыкла к тяжести и не дрожала, когда надо будет стрелять.
Ответ: скорость отдачи 0,9 м/с.или 3.2 км/ч
Интересно, про Пушкина не знал