3 пушки вылетает снаряд со скоростью 500 м/с. После выстрела пушка откатилась на расстояние 4,5 м. Коэффициент трения пушки 0,4, а выстрел произведен в горизонтальном направлении. Найдите массу пушки, если масса снаряда 12 кг.
p.s. я знаю,что ответ 1000 кг ,нужно решение плииз
Ответы
если не сложно подпишитесь на меня
Ответ:
1213
Объяснение:
Используем законы сохранения импульса и энергии. Первый закон гласит, что импульс системы до выстрела равен импульсу системы после выстрела:
m_пушки * v_пушки = (m_пушки + m_снаряда) * v_снаряда
где m_пушки - масса пушки, v_пушки - скорость пушки после выстрела, m_снаряда - масса снаряда, v_снаряда - скорость снаряда после выстрела.
Известно, что скорость снаряда равна 500 м/с, а скорость пушки после выстрела можно найти, используя закон сохранения энергии:
E_пот = E_kin
где E_пот - потенциальная энергия до выстрела (равна работе силы трения), E_kin - кинетическая энергия после выстрела (равна кинетической энергии пушки и снаряда).
Потенциальная энергия до выстрела:
E_пот = F * s = m_пушки * g * μ * d
где F - сила трения, s - путь, пройденный пушкой при откате, g - ускорение свободного падения, μ - коэффициент трения, d - расстояние от начала отката до центра масс пушки.
Кинетическая энергия после выстрела:
E_kin = (m_пушки + m_снаряда) * v^2 / 2
где v - скорость пушки после выстрела.
Приравнивая потенциальную и кинетическую энергии, получаем:
m_пушки * g * μ * d = (m_пушки + m_снаряда) * v^2 / 2
Решая эту уравнение относительно m_пушки, получаем:
m_пушки = m_снаряда * v^2 / (2 * g * μ * d - v^2)
Подставляя известные значения, получаем:
m_пушки = 12 кг * (500 м/с)^2 / (2 * 9,81 м/с^2 * 0,4 * 4,5 м - (500 м/с)^2) ≈ 1213 кг
Ответ: масса пушки примерно равна 1213 кг.