Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения импульса. При выстреле система (орудие и снаряд) была в покое, поэтому общий импульс системы до выстрела равен нулю. После выстрела импульс снаряда и импульс орудия должны быть равны по величине и противоположны по направлению.
Обозначим:
- \( m_s \) — масса снаряда = 25 кг,
- \( v_s \) — скорость снаряда = 16 м/с,
- \( m_o \) — масса орудия = 404 кг,
- \( v_o \) — скорость отдачи орудия (то, что мы ищем).
Согласно закону сохранения импульса, можно записать уравнение:
\[ m_s \cdot v_s + m_o \cdot v_o = 0 \]
Перепишем это уравнение, выразив скорость отдачи орудия:
\[ m_o \cdot v_o = - m_s \cdot v_s \]
Теперь из этого уравнения находим \( v_o \):
\[ v_o = -\frac{m_s \cdot v_s}{m_o} \]
Подставим известные значения:
\[ v_o = -\frac{25 \text{ кг} \cdot 16 \text{ м/с}}{404 \text{ кг}} \]
Вычислим:
\[ v_o = -\frac{400 \text{ кг} \cdot \text{м/с}}{404 \text{ кг}} \approx -0,99 \text{ м/с} \]
Таким образом, начальная скорость отдачи орудия составляет примерно -0,99 м/с. Знак минус указывает на то, что oрудие движется в противоположном направлении к снаряду.
Выберите ответ, наиболее близкий к 0,99 м/с.