Давайте разберём задачу пошагово.
Дано:
- Масса снаряда ( m_s = 20, кг )
- Начальная скорость снаряда ( v_s = 500, м/с )
- Масса платформы ( M_p = 10, т = 10,000, кг )
- Платформа изначально неподвижна, то есть её начальная скорость ( V_{p_нач} = 0, м/с )
- После попадания снаряда в платформу он застревает, то есть движется вместе с платформой.
Используем закон сохранения импульса
Общая сумма импульсов до столкновения равна сумме импульсов после столкновения:
[
\text{Импульс до} = \text{Импульс после}
]
Это можно записать в виде:
[
m_s \cdot v_s + M_p \cdot V_{p} = (m_s + M_p) \cdot V_{итог}
]
Поскольку платформа изначально неподвижна, её импульс равен нулю. После столкновения снаряд застревает, и платформа движется с некоторой скоростью ( V_{итог} ), которую нужно найти.
Запишем уравнение:
[
m_s \cdot v_s + 0 = (m_s + M_p) \cdot V_{итог}
]
Отсюда,
[
V_{итог} = \frac{m_s \cdot v_s}{m_s + M_p}
]
Подставим значения:
[
V_{итог} = \frac{20, кг \times 500, м/с}{20, кг + 10,000, кг} = \frac{10,000}{10,020}, м/с
]
[
V_{итог} \approx 0,998, м/с
]
Ответ:
Платформа после столкновения будет двигаться с примерно 0,998 м/с в том же направлении, что и снаряд.
Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснение более подробно — скажите!