Дано:
Масса снаряда до разрыва, m1 = 14 кг
Скорость снаряда в верхней точке траектории, v1 = 134 м/с
Масса меньшего осколка, m2 = 1 кг
Скорость меньшего осколка, v2 = 271 м/с
Найти:
Скорость второго осколка и указать его направление движения.
Решение:
Используем закон сохранения импульса для системы снаряд-осколки:
1. Сначала найдем импульс снаряда до разрыва:
p1 = m1 * v1
p1 = 14 * 134
p1 = 1876 кг*м/с
2. Рассчитаем импульс меньшего осколка:
p2 = m2 * v2
p2 = 1 * 271
p2 = 271 кг*м/с
3. Запишем закон сохранения импульса для системы:
p1 = p2 + p3
4. Найдем импульс второго осколка:
p3 = p1 - p2
p3 = 1876 - 271
p3 = 1605 кг*м/с
5. Рассчитаем скорость второго осколка, используя найденный импульс и его массу:
v3 = p3 / m3
v3 = 1605 / m3
6. Подставим значение массы второго осколка:
v3 = 1605 / (m1 - m2)
v3 = 1605 / (14 - 1)
v3 = 1605 / 13
v3 ≈ 123.46 м/с
Ответ:
Скорость второго осколка составляет примерно 123.46 м/с. Направление его движения будет такое же, как и у первоначальной траектории снаряда, то есть вверх.