Снаряд, запущенный вертикально, разрывается в верхней точке траектории на два осколка с массами m и 2m. Скорость легкого осколка v. Какова скорость тяжелого осколка?

Физика 9 класс Законы сохранения импульса снаряд вертикальный запуск осколки масса скорость физика 9 класс закон сохранения импульса траектория разрыв снаряда Новый

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения импульса. Сначала рассмотрим, что происходит с снарядом до разрыва. Когда снаряд достигает верхней точки своей траектории, его скорость равна нулю, так как он перестает подниматься и начинает падать.

Теперь, когда снаряд разрывается на два осколка, важно помнить, что общий импульс системы до разрыва должен равняться общему импульсу системы после разрыва. Сначала запишем импульс до разрыва:

• Импульс до разрыва: P_до = 0 (так как скорость снаряда в верхней точке равна 0).

После разрыва у нас есть два осколка:

• Легкий осколок с массой m и скоростью v.
• Тяжелый осколок с массой 2m и скоростью V (которую мы хотим найти).

Запишем закон сохранения импульса:

• Импульс после разрыва: P_после = m * v + 2m * V.

Согласно закону сохранения импульса, имеем:

P_до = P_после

Подставим значения:

0 = m v + 2m V

Теперь упростим уравнение. Разделим его на m (при условии, что m не равно 0):

0 = v + 2V

Теперь выразим V:

2V = -v

V = -v/2

Таким образом, скорость тяжелого осколка V равна -v/2. Знак минус указывает на то, что тяжелый осколок движется в противоположном направлении по сравнению с легким осколком.

Итак, ответ: скорость тяжелого осколка составляет -v/2.