Из ствола пушки, закрепленной на железнодорожной платформе вдоль рельсов под углом 60 к горизонты вылетает снаряд массой 10 кг масса платформы с пушкой 10 т каково отношение скоростей снаряда и пушки с которыми они будут двигаться после выстрела

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Отношение скорости снаряда к скорости платформы с пушкой составляет 2000. Шаг 1: Анализ физической ситуации Для решения задачи воспользуемся законом сохранения импульса. Поскольку платформа может перемещаться только вдоль рельсов (горизонтально), мы рассматриваем проекции скоростей на горизонтальную ось Oxcap O x. Внешние горизонтальные силы отсутствуют, поэтому суммарный импульс системы в проекции на эту ось сохраняется. Шаг 2: Составление уравнения Пусть m=10m equals 10 кг — масса снаряда, M=10cap M equals 10 т =104equals 10 to the fourth power кг — масса платформы, vv — скорость снаряда, Vcap V — скорость платформы. Проекция скорости снаряда на горизонталь равна vx=vcos(α)v sub x equals v center dot cosine open paren alpha close paren, где α=60alpha equals 60 raised to the composed with power. Согласно закону сохранения импульса: mvcos(α)MV=0m center dot v center dot cosine open paren alpha close paren minus cap M center dot cap V equals 0Шаг 3: Математический расчет Выразим искомое отношение скоростей vVthe fraction with numerator v and denominator cap V end-fraction из полученного уравнения: vV=Mmcos(α)the fraction with numerator v and denominator cap V end-fraction equals the fraction with numerator cap M and denominator m center dot cosine open paren alpha close paren end-fraction Подставим числовые значения: vV=1000010cos(60)=10000100,5=100005=2000the fraction with numerator v and denominator cap V end-fraction equals the fraction with numerator 10000 and denominator 10 center dot cosine open paren 60 raised to the composed with power close paren end-fraction equals the fraction with numerator 10000 and denominator 10 center dot 0 comma 5 end-fraction equals 10000 over 5 end-fraction equals 2000 Ответ: Отношение скорости снаряда к скорости пушки равно 2000. Нужно ли рассчитать кинетическую энергию системы или учесть силу трения при откате платформы?

Форма ответа

Ваш аватар