Ответы Mail.ru: Задача по физике 1 курс

Задача по физике 1 курс

Граната, летевшая со скоростью 10 м/с. разделилась на 2 осколка. Если больший осколок, масса которого 60% всей гранаты, продолжал двигаться в прежнем направлении со скоростью 25м/с, то скорость второго осколка составит _______ м/с

Ответы

Используем законы сохранения импульса и энергии для решения задачи. Поскольку система замкнута, то суммарный импульс и энергия должны сохраняться до и после взрыва гранаты. Импульс гранаты до взрыва равен: p1 = m1 * v1, где m1 - масса гранаты, v1 - скорость гранаты до взрыва. После взрыва граната разделяется на два осколка, импульс которых равен: p2 = m2 * v2 + m3 * v3, где m2 и m3 - массы осколков, v2 и v3 - скорости осколков после взрыва. В соответствии с законом сохранения импульса: p1 = p2. Таким образом, мы можем выразить скорость второго осколка: v3 = (p1 - m2 * v2) / m3. Согласно условию задачи, масса большего осколка составляет 60% от всей массы гранаты, т.е. m2 = 0.6 * m1, а масса меньшего осколка m3 = (1 - 0.6) * m1 = 0.4 * m1. Импульс гранаты до взрыва равен: p1 = m1 * v1 = 10 * m1. Импульс после взрыва можно записать как: p2 = m2 * v2 + m3 * v3 = 0.6 * m1 * 25 + 0.4 * m1 * v3 = 10 * m1. Таким образом, уравнение для определения скорости второго осколка выглядит следующим образом: v3 = (p1 - m2 * v2) / m3 = (10 * m1 - 0.6 * m1 * 25) / (0.4 * m1) = 37,5 м/с (с точностью до одного знака после запятой). Таким образом, скорость второго осколка составляет примерно 37,5 м/с.