из игрушечного пистолета вылетает шарик со скоростью 4 м/с. определите скорость отдачи пистолета, если его масса составляет 100 г, а масса шарика 5 г. ответ дайте в си
Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, общий импульс системы до выстрела равен общему импульсу системы после выстрела.
Обозначим:
- массу пистолета \( m_{\text{пистолет}} = 0.1 \, \text{кг} \) (так как 100 г = 0.1 кг)
- массу шарика \( m_{\text{шарик}} = 0.005 \, \text{кг} \) (так как 5 г = 0.005 кг)
- скорость шарика \( v_{\text{шарик}} = 4 \, \text{м/с} \)
- скорость отдачи пистолета \( v_{\text{пистолет}} \) (то, что нам нужно найти)
Запишем закон сохранения импульса: \[ m_{\text{шарик}} \cdot v_{\text{шарик}} + m_{\text{пистолет}} \cdot v_{\text{пистолет}} = 0 \] (перед выстрелом система покоится, и общий импульс равен нулю).
Подставим известные значения: \[ 0.005 \cdot 4 + 0.1 \cdot v_{\text{пистолет}} = 0 \]
Вычислим импульс шарика: \[ 0.02 + 0.1 \cdot v_{\text{пистолет}} = 0 \]
Теперь выразим скорость отдачи пистолета: \[ 0.1 \cdot v_{\text{пистолет}} = -0.02 \] \[ v_{\text{пистолет}} = \frac{-0.02}{0.1} = -0.2 \, \text{м/с} \]
Знак минус указывает на то, что пистолет движется в направлении, противоположном движению шарика.
Таким образом, скорость отдачи пистолета составляет \( -0.2 \, \text{м/с} \), или пистолет отодвигается назад с величиной скорости \( 0.2 \, \text{м/с} \).
