Какое расстояние пройдет платформа, если из установленного на ней орудия выстрелят горизонтально снарядом массой 5 кг со скоростью 600 м/с, учитывая, что масса платформы с орудием составляет 2000 кг, а коэффициент трения равен 0,002?
Физика11 классЗакон сохранения импульсарасстояние платформавыстрел горизонтальноснаряд массаскорость снарядамасса платформыкоэффициент тренияфизика 11 классзадача по физикедвижение платформыимпульс и движение
Для решения данной задачи нам нужно использовать закон сохранения импульса и формулу для расчета расстояния, пройденного платформой под действием силы трения.
Шаг 1: Найдем импульс снаряда.
Когда снаряд выстреливается, он получает импульс, который равен произведению его массы на скорость:
Шаг 2: Найдем скорость платформы после выстрела.
Согласно закону сохранения импульса, импульс системы до выстрела равен импульсу системы после выстрела. Платформа и снаряд движутся в противоположных направлениях, поэтому мы можем записать уравнение:
Решим это уравнение для V:
Знак минус указывает на то, что платформа движется в противоположном направлении по сравнению со снарядом.
Шаг 3: Найдем силу трения.
Сила трения определяется по формуле:
Подставим значения:
Шаг 4: Найдем замедление платформы.
Замедление можно найти по второму закону Ньютона:
Решим это уравнение для a:
Замедление будет положительным значением, так как это замедление.
Шаг 5: Найдем расстояние, пройденное платформой.
Теперь можем использовать формулу для расчета расстояния, пройденного с начальной скоростью и постоянным замедлением:
Подставим значения:
Ответ: Платформа пройдет приблизительно 57.5 метров.