Охотник делает два выстрела подряд в горизонтальном направлении с неподвижной лодки (рис. 26.1). Масса пули 8 г, её скорость при вылете 800 м/с. Чему равна скорость лодки после двух выстрелов, если масса лодки с охотником равна 160 кг?
от

1 Ответ

дано:
- масса пули (m) = 8 г = 0,008 кг
- скорость пули при вылете (v) = 800 м/с
- масса лодки с охотником (M) = 160 кг

найти:
скорость лодки после двух выстрелов (V).

решение:

Сначала определим изменение импульса при каждом выстреле. По закону сохранения импульса, импульс лодки и охотника до выстрела равен импульсу после выстрела.

Для первого выстрела:

импульс до выстрела: P_initial1 = 0,
импульс после выстрела: P_final1 = m * v + M * V1,

где V1 — скорость лодки после первого выстрела.

Приравняем импульсы:

0 = m * v + M * V1.

Теперь подставим известные значения:

0 = 0,008 * 800 + 160 * V1,
0 = 6,4 + 160 * V1.

Решим уравнение для V1:

160 * V1 = -6,4,
V1 = -6,4 / 160 = -0,04 м/с.

Теперь определим скорость лодки после второго выстрела (V2). После первого выстрела лодка движется со скоростью V1, и второй выстрел также будет влиять на её движение.

Импульс лодки и охотника после первого выстрела:

импульс до второго выстрела: P_initial2 = (M + m) * V1,
импульс после второго выстрела: P_final2 = m * v + (M + m) * V2,

где V2 — скорость лодки после второго выстрела.

Также приравняем импульсы:

(M + m) * V1 = m * v + (M + m) * V2.

Подставляем известные значения:

(160 + 0,008) * (-0,04) = 0,008 * 800 + (160 + 0,008) * V2.

Расчитаем:

160,008 * (-0,04) = 6,4 + 160,008 * V2,

-6,40032 = 6,4 + 160,008 * V2.

Теперь решим уравнение для V2:

160,008 * V2 = -6,40032 - 6,4,
160,008 * V2 = -12,80032.

V2 = -12,80032 / 160,008 ≈ -0,080.

Ответ:
Скорость лодки после двух выстрелов составляет примерно 0,08 м/с в сторону, противоположную направлению выстрелов.
от