Граната массой 600 г, движущаяся со скоростью 10 м/с, разорвалась на две части. Скорость большего осколка составляет 72 км/ч и направлена в ту же сторону, что и граната. Скорость меньшего осколка равна 5 м/с и направлена в противоположную сторону. Какова масса большего осколка?

Физика 11 класс Закон сохранения импульса граната физика 11 класс масса скорость осколки закон сохранения импульса Движение расчет задача механика Новый

Для решения задачи о разрыве гранаты на две части необходимо использовать закон сохранения импульса. Импульс системы сохраняется, если на нее не действуют внешние силы. В нашем случае, мы можем считать, что внешние силы не влияют на систему в момент разрыва гранаты.

Шаги решения:

1. Определение начального импульса системы:

   Начальный импульс гранаты можно рассчитать по формуле:

   Импульс = масса * скорость.

   Масса гранаты = 600 г = 0,6 кг (переведем в килограммы).

   Скорость гранаты = 10 м/с.

   Следовательно, начальный импульс:

   Импульс = 0,6 кг * 10 м/с = 6 кг·м/с.

2. Определение импульсов осколков после разрыва:

   Скорость большего осколка равна 72 км/ч. Переведем это значение в м/с:

   72 км/ч = 72/3,6 = 20 м/с.

   Скорость меньшего осколка равна 5 м/с и направлена в противоположную сторону, поэтому ее нужно считать со знаком минус:

   Скорость меньшего осколка = -5 м/с.

3. Обозначение масс осколков:

   Обозначим массу большего осколка как m1, а массу меньшего осколка как m2. Из условия задачи известно, что:

   m1 + m2 = 0,6 кг.

4. Запись уравнения для сохранения импульса:

   Согласно закону сохранения импульса, начальный импульс равен сумме импульсов осколков:

   6 кг·м/с = m1 * 20 м/с + m2 * (-5 м/с).

5. Подстановка и решение системы уравнений:

   Подставим m2 из первого уравнения во второе:

   m2 = 0,6 - m1.

   Теперь подставим это значение во второе уравнение:

   6 = m1 * 20 + (0,6 - m1) * (-5).

   Раскроем скобки:

   6 = 20m1 - 3 + 5m1.

   Соберем подобные слагаемые:

   6 + 3 = 25m1.

   9 = 25m1.

   m1 = 9/25 = 0,36 кг.

6. Определение массы меньшего осколка:

   Теперь можем найти массу меньшего осколка:

   m2 = 0,6 - m1 = 0,6 - 0,36 = 0,24 кг.

Ответ: Масса большего осколка составляет 0,36 кг (или 360 г).