Из пушки на скорости 500 м / с вылетает снаряд. На какое расстояние после выстрела откатится пушка, не имеея противооткатного устройства, если коэффициент трения о грунт 0,4 и выстрел осуществляется в горизонтальном направлении? Масса пушки 1 т, а снаряда 12 кг
Запишем уравнения движения тела по оси y:
y=v0sinα⋅t—gt22
Заменяя в уравнении y на данное h, получим квадратное уравнения, которое необходимо решить для нахождения времени полета. Неудивительно, что уравнение имеет 2 корня, поскольку на данной высоте тело за все время полета будет находиться 2 раза, что видно из рисунка.
h=v0sinα⋅t—gt22
gt2—2v0sinα⋅t+2h=0
Найдем дискриминант:
D=4v20sin2α—8gh
Проверять положительность дискриминанта не будем, поскольку решение задачи быть должно, значит он априори неотрицателен.
Тогда корни квадратного уравнения равны:
t=2v0sinα±4v20sin2α—8gh−−−−−−−−−−−−√2g
Мы получили ответ в общем виде. Теперь подставим все известные величины в СИ:
t=2⋅10⋅sin30∘±4⋅102⋅sin230∘—8⋅10⋅1,05−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√2⋅10
Получаем два корня:
[t=0,7сt=0,3с
p1=p2
p1=m1*v1 p2=m2*v2 (v1 v2 - скорости лодок m1 m2- массы лодок)
v1= S1 / t v2= S2 / t (S1 S2 - пути пройденные лодками t - время)
m1*v1=m2*v2 m1*S1 / t=m2*S2 / t m1*S1=m2*S2
S1+S2=S (S - длина каната) S2= S -S1
m1*S1=m2*(S -S2) m1*S1=m2*S -S1*m2 m1*S1+ S1*m2=m2*S
S1= (m2*S)/ (m2 +m1)
S2= S -S1
[S1]= (кг* м) / кг =м
[S2]= м
{S1}= (1200 * 55)/ (1200+ 300)=44
{S2}= 52 - 44= 8
S1= 44 м - путь пройденный 1 лодкой
S2= 8 м - путь пройденный 2 лодкой