Question

Из орудия массой 5 т вылетел в горизонтальном направлении снаряд массой 25 кг. При этом снаряд получил скорость 400 м/с относительно земли. Какую скорость получило орудие при отдаче?
Пожалуйста решение полностью, если не сложно)

Answer 1

Значит-с, смотрите.

Рисуете прямую горизонтальную линию. Это - земля, относительно которой будет в дальнейшем происходить наш выстрел из пушки.

Собственно, рисуете пушку (я, вот, в художественном плане бездарность и рисую прямоугольник).

СНАЧАЛА пушка покоилась. Ничего не происходило, импульс системы равен НУЛЮ.

ЗАТЕМ пушка выстрелила, и в движение пришла и пушка, и снаряд в ней. Значит, суммарный импульс системы после равен импульсам ПУШКИ и СНАРЯДА.

Причем необходимо помнить, что импульс - это ВЕКТОРНАЯ величина (т.к. p = mv, а v - это вектор). Значит, импульсы пушки и снаряда необходимо спроецировать.

И так, согласно закону сохранения импульса: импульс системы ДО равен импульсу системы ПОСЛЕ: p(до) = p(после).

Как мы уже выше сказали, импульс системы ДО выстрела равен нулю. Импульс системы ПОСЛЕ выстрела геометрически складывается из импульсов пушки и снаряда:

0 = M V + m u (над V и u стрелочки, так как это вектора)

Если мы направим какую-нибудь горизонтальную ось, то получим, что либо у пушки, либо у снаряда проекция будет отрицательна (так как пушка и снаряд двигаются в разные стороны).

Следовательно: m u = M V

V = (m u)/M = (25*400)/5000 = 2 м/c