1. Две тележки движутся навстречу друг другу со скоростью 4 м/с каждая. После столкновения вторая тележка получила скорость равную 6 м/с в направлении движения первой тележки, а первая тележка остановилась. Какова масса первой тележки, если масса второй тележки равна 2 кг?

2. Охотник стреляет с лёгкой надувной лодки, находящейся в покое. Какую скорость приобретает лодка в момент выстрела, если масса охотника вместе с лодкой равна 120 кг, масса дроби равна 35 г, начальная скорость дроби равна 320 м/с? Ствол ружья во время выстрела направлен под углом 60 градусов к горизонту.

Физика 11 класс Законы сохранения импульса движение тележек столкновение тележек масса тележек охотник лодка скорость лодки выстрел дроби физика 11 класс закон сохранения импульса задачи по физике механика тел скорость после выстрела Новый

Давайте разберем оба задания по порядку.

Задание 1:

У нас есть две тележки, которые движутся навстречу друг другу. Обозначим массу первой тележки как m1, а массу второй тележки как m2 = 2 кг. Скорость обеих тележек до столкновения равна 4 м/с. После столкновения первая тележка останавливается, а вторая тележка получает скорость 6 м/с.

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до столкновения должен быть равен импульсу системы после столкновения.

1. Сначала найдем импульс до столкновения:
• Импульс первой тележки: p1 = m1 * (-4) (отрицательный знак, потому что она движется влево).
• Импульс второй тележки: p2 = m2 * 4 = 2 * 4 = 8 кг·м/с.
• Общий импульс до столкновения: P_initial = p1 + p2 = m1 * (-4) + 8.
2. Теперь найдем импульс после столкновения:
• Импульс первой тележки: после столкновения она останавливается, значит ее импульс равен 0.
• Импульс второй тележки: p2' = m2 * 6 = 2 * 6 = 12 кг·м/с.
• Общий импульс после столкновения: P_final = 0 + 12 = 12 кг·м/с.
3. По закону сохранения импульса: P_initial = P_final.
4. Подставим значения: m1 * (-4) + 8 = 12.
5. Решим уравнение:
• m1 * (-4) = 12 - 8.
• m1 * (-4) = 4.
• m1 = -4 / -4 = 1 кг.

Таким образом, масса первой тележки составляет 1 кг.

Задание 2:

В этом задании охотник стреляет с лодки, и нам нужно найти скорость лодки после выстрела. Мы также будем использовать закон сохранения импульса.

Обозначим массу охотника с лодкой как M = 120 кг, массу дроби как m = 35 г = 0.035 кг, и начальную скорость дроби как v = 320 м/с.

1. Перед выстрелом лодка и охотник находятся в покое, значит их начальный импульс равен 0:
• P_initial = 0.
2. После выстрела лодка и охотник будут двигаться в сторону, противоположную движению дроби. Обозначим скорость лодки после выстрела как V.
3. Импульс дроби после выстрела: p_d = m * v = 0.035 * 320 = 11.2 кг·м/с.
4. Импульс лодки и охотника после выстрела: p_boat = -M * V (отрицательный, так как лодка движется в противоположную сторону).
5. Согласно закону сохранения импульса: P_initial = P_final.
6. Подставим значения: 0 = -M * V + p_d.
7. Решим уравнение:
• -120 * V + 11.2 = 0.
• 120 * V = 11.2.
• V = 11.2 / 120 = 0.0933 м/с.

Таким образом, скорость лодки после выстрела составляет примерно 0.0933 м/с.