Для расчета скорости отката артиллерийского орудия при выстреле можно использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, полный импульс системы до выстрела должен быть равен полному импульсу после выстрела.
Обозначим:
- \( m_{o} = 290 \) кг — масса орудия,
- \( m_{s} = 58 \) кг — масса снаряда,
- \( v_{s} = 910 \) м/с — скорость снаряда при вылете,
- \( v_{o} \) — скорость отката орудия.
Перед выстрелом система находится в покое, поэтому полный импульс равен нулю. После выстрела импульс орудия и снаряда также должен быть равен нулю:
\[ m_{o} \cdot v_{o} + m_{s} \cdot v_{s} = 0 \]
Из этого уравнения можно выразить скорость отката орудия:
\[ m_{o} \cdot v_{o} = - m_{s} \cdot v_{s} \]
\[ v_{o} = - \frac{m_{s} \cdot v_{s}}{m_{o}} \]
Подставим известные значения:
\[ v_{o} = - \frac{58 \text{ кг} \cdot 910 \text{ м/с}}{290 \text{ кг}} = - \frac{52780 \text{ кг} \cdot \text{м/с}}{290 \text{ кг}} \approx -182.34 \text{ м/с} \]
Знак минус указывает на то, что орудие откатывается в противоположном направлении по сравнению с полетом снаряда. Таким образом, скорость отката орудия приблизительно равна 182.34 м/с.