Ядро, летевшее с некоторой скоростью, разрывается на две части. Первый осколок летит под углом 90° к первоначальному направлению со скоростью 20 м/с, а второй — под углом 30° со скоростью 80 м/с. Чему равно отношение массы первого осколка к массе второго осколка
Для нахождения отношения масс первого и второго осколков рассмотрим законы сохранения импульса и энергии.
Закон сохранения импульса: m1 v1 = m2 v2, где m1 и m2 - массы первого и второго осколков соответственно, v1 и v2 - скорости первого и второго осколков соответственно.
Закон сохранения энергии: (1/2) m1 v1^2 = (1/2) m2 v2^2, где (1/2) m1 v1^2 - кинетическая энергия первого осколка, (1/2) m2 v2^2 - кинетическая энергия второго осколка.
Из условия задачи имеем: v1 = 20 м/с, v2 = 80 м/с.
Подставляем данные в уравнения: m1 20 = m2 80, m1 = 4m2.
Для нахождения отношения масс первого и второго осколков рассмотрим законы сохранения импульса и энергии.
Закон сохранения импульса:
m1 v1 = m2 v2,
где m1 и m2 - массы первого и второго осколков соответственно, v1 и v2 - скорости первого и второго осколков соответственно.
Закон сохранения энергии:
(1/2) m1 v1^2 = (1/2) m2 v2^2,
где (1/2) m1 v1^2 - кинетическая энергия первого осколка, (1/2) m2 v2^2 - кинетическая энергия второго осколка.
Из условия задачи имеем:
v1 = 20 м/с, v2 = 80 м/с.
Подставляем данные в уравнения:
m1 20 = m2 80,
m1 = 4m2.
(1/2) m1 (20^2) = (1/2) m2 (80^2),
200m1 = 6400m2,
m1 = 32m2.
Отсюда имеем, что м1 = 4m2 и m1 = 32m2.
Следовательно, отношение масс первого к второму осколку равно 4:32, то есть 1:8.