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?

Физика 11 класс Закон сохранения импульса расстояние платформа выстрел горизонтально снаряд масса скорость снаряда масса платформы коэффициент трения физика 11 класс задача по физике движение платформы импульс и движение Новый

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:

• Импульс снаряда = масса снаряда * скорость снаряда = 5 кг * 600 м/с = 3000 кг·м/с.

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:

• Импульс платформы = - Импульс снаряда
• 2000 кг * V = -3000 кг·м/с, где V - скорость платформы после выстрела.

Решим это уравнение для V:

• V = -3000 кг·м/с / 2000 кг = -1.5 м/с.

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:

• Сила трения = коэффициент трения * масса платформы * g, где g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²).

Подставим значения:

• Сила трения = 0.002 * 2000 кг * 9.8 м/с² = 39.2 Н.

Шаг 4: Найдем замедление платформы.

Замедление можно найти по второму закону Ньютона:

• F = m * a, где F - сила трения, m - масса платформы, a - замедление.

Решим это уравнение для a:

• a = F / m = 39.2 Н / 2000 кг = 0.0196 м/с².

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:

• s = V² / (2 * a), где s - расстояние, V - начальная скорость, a - замедление.

Подставим значения:

• s = (1.5 м/с)² / (2 * 0.0196 м/с²) = 2.25 / 0.0392 ≈ 57.5 м.

Ответ: Платформа пройдет приблизительно 57.5 метров.