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.
