Дано:
m_л = 200 кг (масса лодки с грузом)
m_пули = 10 г = 0.01 кг (масса пули)
v_пули = 800 м/с (начальная скорость пули)
Найти:
v (скорость лодки относительно воды после выстрела)
Решение:
Используем закон сохранения импульса для системы "пуля + лодка":
m_л * v + m_пули * v_пули = (m_л + m_пули) * V
где v - скорость лодки после выстрела, V - конечная скорость системы.
Так как начальная скорость лодки равна нулю (лодка неподвижна), то уравнение примет вид:
m_пули * v_пули = (m_л + m_пули) * v
Решив это уравнение, найдем скорость лодки:
v = m_пули * v_пули / (m_л + m_пули)
v = 0.01 * 800 / (200 + 0.01) ≈ 3.99 м/с
Ответ:
Лодка получит скорость относительно воды примерно 3.99 м/с после выстрела.