Для решения данной задачи воспользуемся законами сохранения импульса и кинематическими уравнениями. Начнём с анализа ситуации.
При взрыве снаряда на максимальной высоте траектории образуются два осколка. Осколок 1 имеет массу \( m_1 = 6 \) кг и скорость \( v_1 = 130 \) м/с, а осколок 2 имеет массу \( m_2 = 27 \) кг. Скорость снаряда перед взрывом составляла \( v_0 = 72 \) м/с.
Сначала найдем горизонтальную составляющую скорости каждого из осколков после взрыва. Так как осколок 1 движется в том же направлении, что и снаряд до взрыва, его горизонтальная скорость будет равна \( v_1 = 130 \) м/с.
Осколок 2, как и в случае снаряда, будет обладать горизонтальной составляющей скорости, которую мы можем найти с помощью сохранения импульса в горизонтальном направлении.
Согласно закону сохранения импульса в горизонтальном направлении:
\[ m_1 v_1 + m_2 v_2 = (m_1 + m_2) v_0 \]
где \( v_2 \) — скорость осколка 2. Подставим известные значения:
\[ 6 \cdot 130 + 27 \cdot v_2 = (6 + 27) \cdot 72 \] \[ 780 + 27v_2 = 33 \cdot 72 \] \[ 780 + 27v_2 = 2376 \]
Теперь решим это уравнение для \( v_2 \):
\[ 27v_2 = 2376 - 780 \] \[ 27v_2 = 1596 \] \[ v_2 = \frac{1596}{27} \approx 59.11 \text{ м/с} \]
Теперь, чтобы найти отношение дальностей полёта осколков, необходимо учитывать их скорости и время полёта. Поскольку и осколки движутся горизонтально, мы можем использовать формулу для расчёта дальности полёта:
Для осколка 1: \[ R_1 = v_1 \cdot t \]
Для осколка 2: \[ R_2 = v_2 \cdot t \]
Так как оба осколка падают одновременно, время \( t \) будет одинаковым для обоих случаев. Таким образом, мы можем выразить отношение дальностей как:
\[ \frac{R_1}{R_2} = \frac{v_1}{v_2} = \frac{130}{59.11} \approx 2.20 \]
Таким образом, отношение дальности полёта осколка 1 к дальности полёта осколка 2 приблизительно равно 2.20.
