Дано:
Масса шарика m = 0.01 кг
Скорость выстрела шарика v = 6 м/с
Угол выстрела θ = 60°
Масса тележки с пистолетом M = 0.4 кг
Найти:
Скорость, которую приобретет тележка после выстрела
Решение:
Используем закон сохранения импульса. При выстреле происходит отдача, и сумма импульсов до выстрела должна быть равна сумме импульсов после.
Импульс шарика до выстрела:
P1 = m * v
Импульс тележки с пистолетом после выстрела:
P2 = M * V
Где V - скорость тележки после выстрела.
Проекция импульса шарика после выстрела на горизонтальное направление равна импульсу тележки с пистолетом после выстрела:
m * v * cos(θ) = M * V
Выразим скорость тележки после выстрела:
V = (m * v * cos(θ)) / M
V = (0.01 кг * 6 м/с * cos(60°)) / 0.4 кг
V = (0.06 * 0.5) / 0.4
V = 0.03 / 0.4
V = 0.075 м/с
Ответ:
Тележка приобретет скорость 0.075 м/с после выстрела.