F=mg+m*a
a=(F-m*g)/m=(5100-500*9,8)/500=0,4 м/с2
T = 3.9 сек = t1+t2; где t1 - время полёта камня, t2 - время, которое затратил на преодоление 40 метров звук.
t2 = 40 /330 = 0.12 cек; t1 = T - t2 = 3.9 - 0.12 = 3.78 сек
Скорость камня V = 40/3.78 = 10.6 м/сек
M=m₁+m₂=15 кг запишем импульсы до и после разрыва ядра на
v=40 м/с осколки:
m₁=5 кг Mv -импульс до разрыва ядра;
v₁=160 м/с m₁v₁+m₂v₂ - сумма импульсов осколков после разрыва;
m₂=10 кг применим з-н сохранения импульсов:
v₂-? Mv=m₁v₁+m₂v₂ - выразим v₂,
m₂v₂=(Mv-m₁v₁)/m₂;
m₂=(15*40-5*160)/10=(600-800)/10= - 20 м/с.
знак "-" означает, что больший осколок будет двигаться вверх.