Из ружья массой 3 килограмма производится выстрел пуля массой 10 грамм вылетает из ствола со скоростью...

Сначала найдем импульс пули:

p(пуля) = m(пуля) v(пуля) = 0.01 кг 200 м/с = 2 кг·м/с

Затем найдем скорость отдачи ружья, используя закон сохранения импульса:

p(ружье) = -p(пуля)

m(ружье) v(ружье) = -m(пуля) v(пуля)

3 кг * v(ружье) = -2 кг·м/с

v(ружье) = -2 кг·м/с / 3 кг = -0.67 м/с

Скорость отдачи ружья составляет около 0.67 м/с. Направление скорости отдачи будет противоположным направлению выстрела.

Для решения задачи используем закон сохранения импульса. Согласно этому закону, суммарный импульс в закрытой системе остаётся постоянным, если на неё не действуют внешние силы. В данном случае мы рассматриваем систему, состоящую из ружья и пули.

До выстрела система находится в состоянии покоя, следовательно, её импульс равен нулю. После выстрела импульс системы также должен быть равен нулю, так как внешние силы отсутствуют. Это означает, что импульс ружья после выстрела должен быть равен по величине, но противоположен по знаку импульсу пули.

Обозначим:

• ( m_1 = 3 ) кг — масса ружья,
• ( v_1 ) — скорость отдачи ружья,
• ( m_2 = 0.01 ) кг — масса пули (10 грамм = 0.01 кг),
• ( v_2 = 200 ) м/с — скорость пули.

Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс до выстрела равен суммарному импульсу после выстрела:

[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0. ]

Решим это уравнение относительно скорости отдачи ружья ( v_1 ):

[ v_1 = -\frac{m_2 \cdot v_2}{m_1}. ]

Подставим значения:

[ v_1 = -\frac{0.01 \cdot 200}{3} = -\frac{2}{3} \approx -0.67 \, \text{м/с}. ]

Отрицательный знак указывает на то, что ружье движется в противоположном направлении по отношению к движению пули. Таким образом, скорость отдачи ружья составляет примерно 0.67 м/с в направлении, противоположном вылету пули.

Для определения скорости отдачи ружья мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы (в данном случае ружья и пули) до выстрела равен импульсу системы после выстрела.

До выстрела: Импульс ружья + Импульс пули = 0

m1 v1 + m2 v2 = 0

где m1 - масса ружья, v1 - скорость ружья, m2 - масса пули, v2 - скорость пули

После выстрела: m1 v'1 + m2 v'2 = 0

где v'1 - скорость ружья после выстрела (искомая), v'2 - скорость пули после выстрела

Подставляем известные значения: 3кг v1 + 0,01кг 200м/с = 0 3кг v'1 + 0,01кг v'2 = 0

Из первого уравнения находим скорость ружья до выстрела: v1 = -0,01 * 200 / 3 = -0,67 м/с

Теперь подставляем найденное значение скорости ружья до выстрела во второе уравнение и находим скорость ружья после выстрела: 3кг v'1 + 0,01кг 200м/с = 0 3кг v'1 + 0,01кг 200м/с = 0 3кг v'1 + 0,01кг 200м/с = 0 3кг v'1 + 0,01кг 200м/с = 0 3кг v'1 = 0,01кг 200м/с v'1 = 0,01кг * 200м/с / 3кг = 0,67 м/с

Таким образом, скорость отдачи ружья составляет 0,67 м/с в противоположную сторону от направления выстрела.