Какова величина и направление скорости второго осколка, если ядро, падавшее вертикально вниз со скоростью U=200 м/с, разорвалось на два осколка? Первый осколок, масса которого составляет 40% массы ядра, полетел в горизонтальном направлении со скоростью U1=500 м/с.

Физика 11 класс Закон сохранения импульса скорость второго осколка физика 11 класс закон сохранения импульса разрыв ядра движение осколков Новый

Для решения задачи о скорости второго осколка мы воспользуемся законом сохранения импульса. Импульс системы до разрушения ядра должен быть равен импульсу системы после разрушения.

Шаг 1: Определим начальный импульс ядра.

• Ядро падает вертикально вниз со скоростью U = 200 м/с.
• Обозначим массу ядра как M.
• Импульс ядра до разрушения: P_initial = M * U.

Шаг 2: Определим массы осколков.

• Первый осколок имеет массу m1 = 0.4M (40% от массы ядра).
• Следовательно, масса второго осколка m2 = M - m1 = M - 0.4M = 0.6M (60% от массы ядра).

Шаг 3: Определим импульсы осколков после разрушения.

• Импульс первого осколка: P1 = m1 * U1 = 0.4M * 500 м/с = 200M.
• Импульс второго осколка обозначим как P2 = m2 * V2, где V2 - скорость второго осколка.

Шаг 4: Запишем закон сохранения импульса.

• Начальный импульс равен конечному импульсу:
• P_initial = P1 + P2.
• Подставим значения: M * 200 = 200M + 0.6M * V2.

Шаг 5: Упростим уравнение.

• 200M = 200M + 0.6M * V2.
• Переносим 200M на другую сторону:
• 0 = 0.6M * V2.

Шаг 6: Найдем скорость второго осколка.

• 0.6M * V2 = 0, следовательно, V2 = 0.

Шаг 7: Определим направление скорости второго осколка.

• Скорость второго осколка равна 0, что означает, что он не движется.
• Таким образом, второй осколок остается на месте в момент разрыва ядра.

Ответ: Величина скорости второго осколка равна 0 м/с, и он не имеет направления, так как не движется.