пушка стоящая на ж/д платформе производит выстрел снарядом массой 98 кг со скоростью 105м/с относительно земли под углом 60 градусов
Ответы
Ответ:
Объяснение:
На систему “пушка – снаряд” вдоль оси x не действуют никакие внешние силы, то есть система замкнута. Воспользуемся законом сохранения импульса в проекции на ось x:
0=mυ0cosα–Mu
u=mυ0cosαM(1)
Приобретя после выстрела скорость u, пушка начнет свое движение, но поскольку поверхность не гладкая, то рано или поздно она остановится из-за силы трения. Согласно теореме об изменении кинетической энергии, работа силы трения равна изменению кинетической энергии:
Aтр=ΔEк(2)
Силу трения можно найти по следующей формуле (также смотрите рисунок):
Fтр=μN=μMg
Заметим, что коэффициент сопротивления движению и коэффициент трения – это одно и то же.
Сила трения совершает отрицательную работу, поскольку вектор силы трения противоположен вектору перемещения пушки.
Aтр=–Fтр⋅S=–μMgS
Изменение кинетической энергии, очевидно, равно:
ΔEк=0–Mu22=–Mu22
Тогда равенство (2) примет такой вид:
–μMgS=–Mu22
S=Mu22μMg=u22μg
Учитывая выражение (1) для скорости пушки после выстрела, получим:
S=m2υ20cos2α2M2μg
Все данные задачи приведены в системе СИ, поэтому можно приступать к расчету численного ответа.
S=202⋅2002⋅cos230∘2⋅5002⋅0,8⋅10=3м
Ответ: 3 м.