Определите среднюю силу, действующую на плечо охотника при выстреле, если во время движения дроби в стволе ружья 0,05 м/с, масса дроби 40 г, а её скорость при вылете из ружья равна 300 м/с.

Для того чтобы определить среднюю силу, действующую на плечо охотника при выстреле, нам нужно понять, как масса дроби и изменения её скорости в стволе ружья влияют на её ускорение, а затем вычислить силу, используя второй закон Ньютона.

Дано:

• Масса дроби $m = 40 \, \text{г} = 0,04 \, \text{кг}$
• Начальная скорость дроби $v_0 = 0,05 \, \text{м/с}$
• Конечная скорость дроби $v = 300 \, \text{м/с}$
• Дистанция, на которой дробь ускоряется в стволе, не указана напрямую, но её можно вычислить, если мы предположим, что дробь движется в стволе равномерно.

1. Найдем ускорение дроби

Для того чтобы найти ускорение дроби, используем уравнение кинематики:

где:

• $v$ — конечная скорость (300 м/с),
• $v_0$ — начальная скорость (0,05 м/с),
• $a$ — ускорение дроби,
• $s$ — расстояние, на котором дробь ускоряется.

Предположим, что дробь проходит 0,5 м в стволе ружья. Подставим все данные в уравнение:

Решим для ускорения $a$:

Таким образом, ускорение дроби в стволе составляет $a \approx 90000 \, \text{м/с}^2$.

2. Вычислим силу, действующую на дробь

Теперь, зная ускорение дроби, можно найти силу, действующую на неё, с использованием второго закона Ньютона:

Подставим данные:

3. Средняя сила, действующая на плечо охотника

Средняя сила, которая действует на плечо охотника, будет равна по величине силе, действующей на дробь, но направлена в противоположную сторону. Таким образом, средняя сила на плечо охотника тоже составляет около 3600 Н.

Ответ: Средняя сила, действующая на плечо охотника при выстреле, составляет примерно 3600 Н.