Из пушки массой m1=800кг стреляют в горизонтальном направлении. Какова скорость отдачи пушки, если ядро массой m2=1кг вылетело со скоростью 400м/с? От чего зависит скорость отдачи орудия?

Чтобы ответить на этот вопрос, воспользуемся законом сохранения импульса. Согласно этому закону, сумма импульсов системы до выстрела равна сумме импульсов системы после выстрела, если на систему не действуют внешние силы (или их влияние можно пренебречь).

Дано:

• Масса пушки $m_1 = 800 \, \text{кг}$,
• Масса ядра $m_2 = 1 \, \text{кг}$,
• Скорость ядра $v_2 = 400 \, \text{м/с}$.

Нужно найти скорость отдачи пушки $v_1$.

Решение:

До выстрела пушка и ядро находятся в покое, следовательно, их суммарный импульс равен нулю:

После выстрела суммарный импульс системы сохраняется, но теперь состоит из двух частей: импульса ядра и импульса пушки. То есть:

Подставим импульсы:

Преобразуем уравнение для определения скорости отдачи пушки $v_1$:

Подставим численные значения:

Отрицательный знак указывает на то, что скорость пушки направлена в противоположную сторону от вылетающего ядра.

Ответ:

Скорость отдачи пушки равна $0{,}5 \, \text{м/с}$ в направлении, противоположном вылету ядра.

От чего зависит скорость отдачи орудия?

1. Масса орудия ($m_1$): Чем больше масса пушки, тем меньше её скорость отдачи. Это объясняется обратной пропорциональностью в формуле: $v_1 = -\frac{m_2 v_2}{m_1}$.

2. Масса снаряда ($m_2$): Чем больше масса снаряда, тем выше будет скорость отдачи пушки, так как увеличение массы ядра увеличивает его импульс.

3. Скорость снаряда ($v_2$): Чем больше начальная скорость вылета снаряда, тем больше импульс снаряда, а следовательно, и скорость отдачи пушки.

Итак, скорость отдачи зависит от массы пушки, массы снаряда и скорости вылета снаряда.