Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, если система замкнута, то суммарный импульс до события равен суммарному импульсу после события.
В данной ситуации у нас есть пуля, вылетающая из винтовки, и сама винтовка, которая получает отдачу. Давайте обозначим:
- \( m_1 \) — масса пули (в килограммах),
- \( v_1 \) — скорость пули (в метрах в секунду),
- \( m_2 \) — масса винтовки (в килограммах),
- \( v_2 \) — скорость винтовки при отдаче (в метрах в секунду).
Из условия задачи:
- Масса пули \( m_1 = 9 \, \text{г} = 0.009 \, \text{кг} \),
- Скорость пули \( v_1 = 70 \, \text{м/с} \),
- Масса винтовки \( m_2 = 4 \, \text{кг} + 5 \, \text{г} = 4.005 \, \text{кг} \).
По закону сохранения импульса:
\[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0 \]
Так как при выстреле пуля движется в одном направлении, а винтовка в противоположном, то скорость винтовки будет со знаком минус:
\[ 0.009 \cdot 70 + 4.005 \cdot v_2 = 0 \]
Теперь можем найти скорость винтовки:
\[ 0.009 \cdot 70 = -4.005 \cdot v_2 \]
\[ 0.63 = -4.005 \cdot v_2 \]
Разделим обе стороны на -4.005:
\[ v_2 = -\frac{0.63}{4.005} \approx -0.157 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость винтовки при отдаче составляет примерно \( 0.157 \, \text{м/с} \) в противоположном направлении по сравнению с направлением полета пули.
