Масса винтовки равна 5 кг, и масса пули равна 10 г, скорость пули равна 600 м/с. Определите скорость отдачи винтовки при выстреле
Для определения скорости отдачи винтовки можно использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, импульс системы до выстрела равен импульсу системы после выстрела.
Обозначим:
- \( m_1 \) — масса пули = 10 г = 0.01 кг (переведем в килограммы),
- \( v_1 \) — скорость пули = 600 м/с,
- \( m_2 \) — масса винтовки = 5 кг,
- \( v_2 \) — скорость отдачи винтовки (которую мы хотим найти).
Перед выстрелом импульс системы равен нулю, так как винтовка и пуля не движутся. После выстрела импульс системы также должен оставаться равным нулю:
\[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0 \]
Отсюда можно выразить скорость отдачи винтовки \( v_2 \):
\[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0 \implies m_2 \cdot v_2 = -m_1 \cdot v_1 \]
\[ v_2 = -\frac{m_1 \cdot v_1}{m_2} \]
Подставим известные значения:
\[ v_2 = -\frac{0.01 \, \text{кг} \cdot 600 \, \text{м/с}}{5 \, \text{кг}} = -\frac{6}{5} = -1.2 \, \text{м/с} \]
Знак минус указывает на то, что направление скорости отдачи винтовки противоположно направлению движения пули.
Таким образом, скорость отдачи винтовки составляет 1.2 м/с в сторону, противоположную направлению выстрела.
