Сколько расстояния сместится охотник массой 80 кг, когда он выстрелил из ружья массой 4 кг и пуля массой 9 г вышла со скоростью 500 м/с?
Ответ:
Импульс охотника до выстрела равен импульсу охотника после выстрела.
Пусть v1 — скорость охотника перед выстрелом, v2 — скорость охотника после выстрела, m1 — масса охотника, m2 — масса ружья, m3 — масса пули.
Импульс до выстрела: m1 * v1
Импульс после выстрела: (m1 + m2) * v2
Импульс пули после выстрела: m3 * v3
По закону сохранения импульса:
m1 * v1 = (m1 + m2) * v2 + m3 * v3
Выразим v2:
v2 = (m1 * v1 — m3 * v3) / (m1 + m2)
Подставим известные значения:
v1 = 0 (так как охотник перед выстрелом стоит на месте)
m1 = 80 кг
m2 = 4 кг
m3 = 9 г = 0.009 кг
v3 = 500 м/с
v2 = (80 кг * 0 — 0.009 кг * 500 м/с) / (80 кг + 4 кг)
v2 = -0.36 м/с
Ответ: Охотник сместится на 0.36 метра в противоположную сторону выстрела.