Какова скорость охотника массой 60 кг после выстрела, если он стреляет дробью массой 30 г с модулем скорости 300 м/с, стоя на гладком льду?

Физика 10 класс Закон сохранения импульса скорость охотника масса охотника масса дроби скорость дроби гладкий лед закон сохранения импульса физика выстрела Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до выстрела равен импульсу системы после выстрела. Давайте разберем шаги подробнее:

1. Определим начальные условия:
   • Масса охотника (m1) = 60 кг
   • Масса дроби (m2) = 30 г = 0.03 кг (переведем в килограммы)
   • Скорость дроби (v2) = 300 м/с
   • Скорость охотника до выстрела (v1) = 0 м/с (он стоит на месте)
2. Запишем закон сохранения импульса:
   • Импульс до выстрела = Импульс после выстрела
   • m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1' + m2 * v2'
3. Подставим известные значения:
   • Импульс до выстрела: 60 кг * 0 м/с + 0.03 кг * 300 м/с = 0 + 9 = 9 кг·м/с
   • Импульс после выстрела: 60 кг * v1' + 0.03 кг * 300 м/с
4. Запишем уравнение импульса после выстрела:
   • 9 = 60 * v1' + 0.03 * 300
   • 9 = 60 * v1' + 9
5. Решим уравнение:
   • 9 - 9 = 60 * v1'
   • 0 = 60 * v1'
   • v1' = 0 / 60 = 0 м/с
6. Таким образом:
   • Скорость охотника после выстрела равна 0 м/с.

Это происходит потому, что импульс дроби, выстреливаемой в одну сторону, компенсируется импульсом охотника, который движется в противоположную сторону. Так как охотник стоит на гладком льду, его скорость не изменяется, и он остается на месте.