Орудие массой 1000 кг неподвижно укрепленно на палубе судна массой 2*10 в 6 степени кг плывущего со

Ответы на вопрос

Отвечает Kaprizov Kirill.

Для решения задачи будем использовать закон сохранения импульса. Закон говорит о том, что если на систему не действуют внешние силы, то общий импульс системы до и после события остаётся неизменным.

Дано:

Масса орудия $m_1 = 1000$ кг.
Масса судна $m_2 = 2 \times 10^6$ кг.
Начальная скорость судна $V_2 = 10$ км/ч (что эквивалентно $\frac{10 \times 1000}{3600} \approx 2.78$ м/с).
Масса снаряда $m_3 = 70$ кг.
Скорость снаряда относительно орудия (при выстреле) $V_3 = 600$ м/с.

Теперь рассмотрим два случая: а) выстрел по ходу судна и б) выстрел против хода судна.

a) Выстрел по ходу судна

При выстреле по ходу судна, скорость снаряда будет складываться с начальной скоростью судна. Тогда, после выстрела, система будет выглядеть так:

Импульс до выстрела:

p_{\text{нач}} = (m_2 + m_1) \cdot V_2 = (2 \times 10^6 + 1000) \cdot 2.78

Импульс после выстрела:

p_{\text{кон}} = m_2 \cdot V_{2f} + m_3 \cdot (V_{2} + V_3)

где $V_{2f}$ — конечная скорость судна после выстрела.

По закону сохранения импульса:

p_{\text{нач}} = p_{\text{кон}}

Подставим выражения:

(2 \times 10^6 + 1000) \cdot 2.78 = m_2 \cdot V_{2f} + m_3 \cdot (V_{2} + 600)

Решая это уравнение относительно $V_{2f}$ , мы можем определить новую скорость судна.

b) Выстрел против хода судна

В этом случае скорость снаряда будет вычитаться из скорости судна. Таким образом, импульс после выстрела можно записать следующим образом:

Импульс до выстрела остаётся прежним:

p_{\text{нач}} = (m_2 + m_1) \cdot V_2

Импульс после выстрела:

p_{\text{кон}} = m_2 \cdot V_{2f} + m_3 \cdot (V_{2} - 600)

По закону сохранения импульса:

p_{\text{нач}} = p_{\text{кон}}

Подставим выражения:

(2 \times 10^6 + 1000) \cdot 2.78 = m_2 \cdot V_{2f} + m_3 \cdot (V_{2} - 600)

Решая это уравнение относительно $V_{2f}$ , мы также найдем новую скорость судна.

Заключение

Решение каждого из случаев требует подстановки значений в уравнения и последующего решения для конечной скорости судна. Эти вычисления позволят получить точные значения скоростей судна после выстрела, как по ходу, так и против хода.

Ответы на вопрос

a) Выстрел по ходу судна

b) Выстрел против хода судна

Заключение

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика