Граната движется со скоростью 10 м/с и разрывается на два осколка с массами 100 г и 400 г. Скорость большего осколка, который весит 400 г, равна 20 м/с в том же направлении, куда летела граната. Какова скорость меньшего осколка массой 100 г, если он будет двигаться в противоположную сторону? Пожалуйста, распишите решение!

Физика 8 класс Закон сохранения импульса граната скорость осколков закон сохранения импульса физика 8 класс решение задачи по физике Новый

Для решения этой задачи мы воспользуемся законом сохранения импульса. Импульс системы до разрыва гранаты должен быть равен импульсу системы после разрыва.

Шаг 1: Найдем импульс гранаты до разрыва.

• Импульс (P) определяется как произведение массы (m) на скорость (v): P = m * v.
• Масса гранаты: пусть она будет равна (m1) = 100 г + 400 г = 500 г = 0.5 кг (переведем в килограммы).
• Скорость гранаты: v1 = 10 м/с.
• Импульс гранаты до разрыва: P1 = m1 * v1 = 0.5 кг * 10 м/с = 5 кг·м/с.

Шаг 2: Найдем импульс осколков после разрыва.

• После разрыва у нас есть два осколка: первый осколок (m2) = 100 г = 0.1 кг и второй осколок (m3) = 400 г = 0.4 кг.
• Скорость второго осколка (400 г) = 20 м/с в том же направлении, что и граната.
• Импульс второго осколка: P2 = m3 * v3 = 0.4 кг * 20 м/с = 8 кг·м/с.

Шаг 3: Применим закон сохранения импульса.

• Согласно закону сохранения импульса, импульс до разрыва равен импульсу после разрыва:
• P1 = P2 + P4, где P4 — это импульс первого осколка (100 г).
• Импульс первого осколка можно выразить как P4 = m2 * v2, где v2 — скорость первого осколка.

Шаг 4: Подставим известные значения в уравнение:

• 5 кг·м/с = 8 кг·м/с + (0.1 кг * v2).

Шаг 5: Найдем скорость первого осколка:

• Переносим 8 кг·м/с влево:
• 5 кг·м/с - 8 кг·м/с = 0.1 кг * v2.
• -3 кг·м/с = 0.1 кг * v2.
• Теперь делим обе стороны на 0.1 кг:
• v2 = -3 кг·м/с / 0.1 кг = -30 м/с.

Ответ: Скорость меньшего осколка массой 100 г равна -30 м/с. Знак минус указывает на то, что осколок движется в противоположную сторону по сравнению с исходным направлением гранаты.