Чтобы определить массу винтовки, можно воспользоваться законом сохранения импульса. Суть его заключается в том, что если система не подвергается внешним силам, то общий импульс системы до и после взаимодействия остается постоянным.
Обозначим:
- \( m_p = 9 \, \text{г} = 0.009 \, \text{кг} \) (масса пули),
- \( v_p = 700 \, \text{м/с} \) (скорость пули),
- \( m_r \) — масса винтовки (в кг),
- \( v_r = -1.4 \, \text{м/с} \) (отдача винтовки; знак минус означает, что движение винтовки и пули противоположны).
Согласно закону сохранения импульса, до выстрела система находится в состоянии покоя, поэтому начальный импульс равен нулю:
\[ 0 = m_p \cdot v_p + m_r \cdot v_r \]
Если подставить известные значения, у нас получится:
\[ 0 = 0.009 \cdot 700 + m_r \cdot (-1.4) \]
Решим уравнение:
\[ 0 = 6.3 - 1.4 m_r \]
Теперь выразим массу винтовки:
\[ 1.4 m_r = 6.3 \]
\[ m_r = \frac{6.3}{1.4} \approx 4.5 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса винтовки составляет примерно 4.5 килограмма.