Снаряд весом 1200Н летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500м/с попадает в

Ответы на вопрос

Отвечает Островерхова Яна.

Для решения данной задачи нужно использовать закон сохранения импульса, который гласит, что в замкнутой системе суммарный импульс до взаимодействия равен суммарному импульсу после взаимодействия, если на систему не действуют внешние силы. Импульс определяется как произведение массы на скорость: $p = m \cdot v$ .

Прежде всего, найдём массы снаряда и вагона через их веса, так как вес $W = m \cdot g$ , где $g = 9.8 \ \text{м/с}^2$ .

1. Если вагон стоял неподвижно

Дано:

Вес снаряда $W_{\text{снаряда}} = 1200 \ \text{Н}$ .
Вес вагона $W_{\text{вагона}} = 50 \ \text{кН} = 50000 \ \text{Н}$ .
Начальная скорость снаряда $v_{\text{снаряда}} = 500 \ \text{м/с}$ .
Начальная скорость вагона $v_{\text{вагона}} = 0 \ \text{м/с}$ .

Найдём массы:

m_{\text{снаряда}} = \frac{W_{\text{снаряда}}}{g} = \frac{1200}{9.8} \approx 122.45 \ \text{кг},

m_{\text{вагона}} = \frac{W_{\text{вагона}}}{g} = \frac{50000}{9.8} \approx 5102 \ \text{кг}.

Теперь применим закон сохранения импульса:

m_{\text{снаряда}} \cdot v_{\text{снаряда}} + m_{\text{вагона}} \cdot v_{\text{вагона}} = (m_{\text{снаряда}} + m_{\text{вагона}}) \cdot v_{\text{общ}}.

Подставляем значения:

122.45 \cdot 500 + 5102 \cdot 0 = (122.45 + 5102) \cdot v_{\text{общ}},

61225 = 5224.45 \cdot v_{\text{общ}},

v_{\text{общ}} = \frac{61225}{5224.45} \approx 11.72 \ \text{м/с}.

Таким образом, если вагон стоял неподвижно, его скорость после попадания снаряда составит примерно 11.72 м/с.

2. Если вагон двигался со скоростью 36 км/ч

Дано:

Начальная скорость вагона $v_{\text{вагона}} = 36 \ \text{км/ч} = 10 \ \text{м/с}$ .

Опять используем закон сохранения импульса, но с учётом начальной скорости вагона:

m_{\text{снаряда}} \cdot v_{\text{снаряда}} + m_{\text{вагона}} \cdot v_{\text{вагона}} = (m_{\text{снаряда}} + m_{\text{вагона}}) \cdot v_{\text{общ}}.

Подставляем значения:

122.45 \cdot 500 + 5102 \cdot 10 = (122.45 + 5102) \cdot v_{\text{общ}},

61225 + 51020 = 5224.45 \cdot v_{\text{общ}},

v_{\text{общ}} = \frac{112245}{5224.45} \approx 21.48 \ \text{м/с}.

Таким образом, если вагон двигался со скоростью 36 км/ч (или 10 м/с), его скорость после попадания снаряда составит примерно 21.48 м/с.

Вывод:

Если вагон стоял, его скорость после попадания снаряда будет около 11.72 м/с.
Если вагон двигался со скоростью 36 км/ч, его скорость после попадания снаряда будет около 21.48 м/с.

Ответы на вопрос

1. Если вагон стоял неподвижно

2. Если вагон двигался со скоростью 36 км/ч

Вывод:

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика