Снаряд, летящий со скоростью 250 м/с, разорвался на два осколка. Скорость осколка массой 0,40 кг, движущегося по направлению движения снаряда, равна 400 м/с. Чему равна скорость второго осколка массой 0,20 кг? Как она направлена?

Давай разберёмся с этой задачей пошагово, используя закон сохранения импульса.

Дано:

• Масса первого осколка: $m_1 = 0{,}40 \, \text{кг}$

• Скорость первого осколка: $v_1 = 400 \, \text{м/с}$

• Масса второго осколка: $m_2 = 0{,}20 \, \text{кг}$

• Начальная скорость снаряда: $v_0 = 250 \, \text{м/с}$

• Скорость второго осколка: $v_2 = ?$

1. Закон сохранения импульса

Снаряд разрывается, но внешние силы отсутствуют (игнорируем сопротивление воздуха), значит импульс системы сохраняется.

Импульс до взрыва:

Импульс после взрыва:

Приравниваем:

2. Подставляем числа

Сначала вычислим общий импульс до взрыва:

Импульс первого осколка:

Теперь находим импульс второго осколка:

3. Находим скорость второго осколка

Знак «минус» показывает, что второй осколок движется в противоположном направлении по сравнению с исходным движением снаряда.

Ответ:

• Скорость второго осколка: 50 м/с

• Направление: противоположное движению снаряда.

Если кратко: первый осколок разогнался сильнее, поэтому второй «отскочил» назад, чтобы общий импульс сохранился.