Для определения скорости винтовки при отдаче можно использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, импульс системы до выстрела равен импульсу системы после выстрела.
Импульс p определяется как произведение массы на скорость:
\[ p = m \cdot v \]
где:
- \( m \) — масса,
- \( v \) — скорость.
Перед выстрелом импульс системы (пули и винтовки) равен нулю, так как обе массы покоятся. После выстрела импульсы пули и винтовки имеют равные по величине, но противоположные направления.
Обозначим:
- массу пули \( m_1 = 9 \) г = \( 0.009 \) кг,
- скорость пули \( v_1 = 700 \) м/с,
- массу винтовки \( m_2 = 4.5 \) кг,
- скорость винтовки \( v_2 \).
По закону сохранения импульса:
\[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0 \]
Подставим известные значения:
\[ 0.009 \cdot 700 + 4.5 \cdot v_2 = 0 \]
Посчитаем импульс пули:
\[ 0.009 \cdot 700 = 6.3 \]
Теперь подставим в уравнение:
\[ 6.3 + 4.5 \cdot v_2 = 0 \]
Отсюда можем выразить скорость винтовки:
\[ 4.5 \cdot v_2 = -6.3 \]
\[ v_2 = -\frac{6.3}{4.5} \]
\[ v_2 \approx -1.4 \text{ м/c} \]
Знак минус указывает на то, что винтовка движется в противоположном направлении по сравнению с пулей.
Таким образом, скорость винтовки при отдаче составляет примерно 1.4 м/с в обратном направлении относительно движения пули.