Из пушки массой 2 т, не имеющей противооткатного устройства, горизонтально вылетает снаряд массой 5 кг с кинетической энергией 9 • 105 Дж. Определите скорость, которую получает орудие вследствие отдачи.
от

1 Ответ

Дано:  
Масса пушки (M) = 2 т = 2000 кг  
Масса снаряда (m) = 5 кг  
Кинетическая энергия снаряда (E) = 9 • 10^5 Дж  

Найти:  
Скорость, которую получает орудие вследствие отдачи (V).  

Решение:  

1. Найдём скорость снаряда (v) по формуле кинетической энергии:  
E = (1/2) * m * v^2  

2. Перепишем уравнение для нахождения скорости снаряда:  
v^2 = (2 * E) / m  
v = sqrt((2 * E) / m)  

3. Подставим известные значения:  
v = sqrt((2 * 9 • 10^5) / 5)  
v = sqrt((18 • 10^5) / 5)  
v = sqrt(3.6 • 10^5)  
v = sqrt(360000)  
v = 600 м/с  

4. Теперь применим закон сохранения импульса. Импульс системы до выстрела равен нулю, так как пушка и снаряд покоятся. После выстрела, импульс снаряда и пушки должен быть равен нулю:  
m * v + M * V = 0  

5. Выразим скорость пушки (V):  
V = - (m * v) / M  

6. Подставим известные значения:  
V = - (5 * 600) / 2000  
V = - 3000 / 2000  
V = - 1.5 м/с  

Ответ:  
Скорость, которую получает орудие вследствие отдачи, равна 1.5 м/с (в противоположном направлении).
от