Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой импульса, которая определяется как произведение массы объекта на его скорость:
\[ I = m \cdot v \]
где:
- \( I \) — импульс,
- \( m \) — масса,
- \( v \) — скорость.
Сначала найдем импульс пули. У нас есть масса пули \( m_пули = 9 \, \text{г} = 0.009 \, \text{кг} \) и скорость \( v_пули = 500 \, \text{м/с} \). Подставим значения в формулу:
\[ I_{пули} = m_{пули} \cdot v_{пули} = 0.009 \, \text{кг} \cdot 500 \, \text{м/с} \] \[ I_{пули} = 4.5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Теперь нам нужно понять, с какой скоростью должен лететь мяч массой 150 г, чтобы его импульс был равен импульсу пули. Масса мяча \( m_{мяча} = 150 \, \text{г} = 0.150 \, \text{кг} \).
Обозначим скорость мяча как \( v_{мяча} \) и запишем уравнение для его импульса:
\[ I_{мяча} = m_{мяча} \cdot v_{мяча} \]
Так как импульсы должны быть равны:
\[ I_{мяча} = I_{пули} \] \[ m_{мяча} \cdot v_{мяча} = 4.5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Подставим известные значения:
\[ 0.150 \, \text{кг} \cdot v_{мяча} = 4.5 \]
Теперь решаем это уравнение для \( v_{мяча} \):
\[ v_{мяча} = \frac{4.5}{0.150} \] \[ v_{мяча} = 30 \, \text{м/с} \]
Таким образом, мяч должен лететь со скоростью 30 м/с, чтобы его импульс был равен импульсу пули.