Тележка с песком общей массой 700кг двигалась со скоростью 9км/ч в направлении к орудию. Выпущенный снаряд массой 10кг попал в тележку, двигаясь со скоростью 400м/с под углом 30* к горизонту. Снаряд застрял в песке. Определите скорость движения тележки после удара
С учетом того, что по закону сохранения импульса (если не учитывать трение), сумма импульсов до удара равна сумме импульсов после удара, имеем: p1x + p2x = (m1 + m2) * V
где V - скорость тележки после удара. Таким образом:
Для решения задачи по сохранению имульса найдем сначала скорость тележки до удара:
m1 = 700 кг (масса тележки)
v1 = 9 км/ч = 2.5 м/с (скорость тележки)
m2 = 10 кг (масса снаряда)
v2 = 400 м/с (скорость снаряда)
Угол между скоростью тележки и скоростью снаряда:
θ = 30°
Преобразуем скорость снаряда из полярных координат в декартовы:
v2x = v2 cos(θ) = 400 cos(30°) = 346.4 м/с
v2y = v2 sin(θ) = 400 sin(30°) = 200 м/с
Теперь найдем импульс тележки и снаряда до удара:
p1x = m1 v1 = 700 2.5 = 1750 кгм/с
p2x = m2 v2x = 10 346.4 = 3464 кгм/с
С учетом того, что по закону сохранения импульса (если не учитывать трение), сумма импульсов до удара равна сумме импульсов после удара, имеем:
p1x + p2x = (m1 + m2) * V
где V - скорость тележки после удара. Таким образом:
V = (p1x + p2x) / (m1 + m2) = (1750 + 3464) / (700 + 10) = 5.218 м/с
Поэтому, скорость движения тележки после удара равна 5.218 м/с.