Физика. Импульс системы материальных точек Снаряд массой m=20кг, выпущенный вертикально вверх мгновенно разрывается в высшей точке траектории на два осколка. Через t=3 сек после взрыва осколок массой m1=8кг летит горизонтально со скоростью v1=100 м/с. С какой по величине и направлению скоростью v2 летит в этот момент второй осколок? Силы сопротивления воздуха, действующие на осколки, считайте пренебрежимо малыми

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Перед взрывом снаряд имел некоторую неизвестную скорость, которую мы обозначим как V. После взрыва горизонтальная составляющая импульса системы осколков остается равной нулю, так как отсутствуют внешние горизонтальные силы. Следовательно, если v2 - скорость второго осколка после взрыва, то v1 = -v2.

Импульс системы до взрыва равен Imp1 = mV, а после взрыва импульс первого и второго осколков равен Imp2 = m1v1 + m2*v2.

Из закона сохранения импульса имеем:

Imp1 = Imp2

mV = m1v1 + m2v
20V = 8100 + m2v
20V = 800 + m2v2

Также известно, что через 3 сек после взрыва имеем v1 = 100 м/с и m1 = 8 кг.

Таким образом, мы можем решить систему уравнений:

20V = 800 + m2*v
v2 = 20V/ m2 - 40

Подставляя известные значения, получаем:

v2 = 20*100/20 - 40 = 100 - 40 = 60 м/с

Таким образом, второй осколок летит в момент времени t = 3 сек после взрыва со скоростью 60 м/с в направлении, противоположном первому осколку.