Для решения данной задачи используем закон сохранения импульса и траекторию движения снаряда.
Разделение снаряда: Пусть снаряд разрывается на две одинаковые части на высоте 19,6 м. В момент разрыва снаряд движется с определенной горизонтальной скоростью \(V_x\) и вертикальной скоростью \(V_y = 0\), так как это верхняя точка траектории.
Импульс: Поскольку взрыв не вызывает никаких внешних сил (предполагаем, что сопротивление воздуха пренебрегаем), общая горизонтальная составляющая импульса сохраняется.
Движение первой части: Одна часть снаряда, упавшая на землю через 1 секунду после взрыва, ни ускорялась, ни замедлялась по горизонтали и движется с той же горизонтальной скоростью \(V_x\) до разрыва. Она упала на расстоянии 1000 м, следовательно: \[ x_1 = V_x \cdot t_1 \] где \(t_1 = 1\) с. Подставляем: \[ 1000 = V_x \cdot 1 \] Получаем: \[ V_x = 1000 \text{ м/с} \]
Движение второй части: Вторая часть после разрыва получает горизонтальную скорость из-за импульса, но при этом также сохраняет свою горизонтальную скорость \(V_x\). Так как обе части имеют одинаковую массу, импульс выполняется следующим образом. Пусть часть, упавшая на обратном пути, получает горизонтальную скорость, равную \(V_{x2}\) и направленную в ту же сторону. Сохраним общий импульс: \[ m V_x = m V_{x1} + m V_{x2} \] \[ V_x = V_{x1} + V_{x2} \]
Где \(V_{x1} = 1000 м/с\), а \(V_{x2}\) - это дополнительная скорость, которую получила вторая часть. Мы предполагаем, что эта добавленная скорость отрицательная для расчета, но в данной ситуации у нас есть только ситуация, в которой часть имеет горизонтальную скорость.
Путь второй части: Вторая часть также падала 1 секунду, значит, пролетела расстояние: \[ x_2 = V_{x2} \cdot t_2 \] где \(t_2 = 1\) с.
Поскольку части одинаковые, они имеют равные условия движения и фактически в этой ситуации: \[ x_2 = 1000 + d \]
Таким образом, итоговая формула для нахождения \( x_2 \) будет: \[ x_2 = 1000 + \text{(скачок, который был получен от разрыва)} \] поскольку первой детали также была привязка к \(d = 0\) и первая будет находиться над серединой расстояния от конечного положения.
Конечный вывод - вторая часть, несмотря на то, что имеет небольшое смещение, окажется не дальше 1000 м в результате резкого взрыва, следовательно, относительности к начальной точке (параллельно началу).
В заключение, в данной ситуации можно ответить, что вторая часть упадет вдали от места выстрела на расстоянии 1000 м.