На гладкой горизонтальной поверхности лежит мишень массой M = 9 кг. С интервалом t = 1 с в неё попадают и застревают 4 горизонтально летящие пули, первая из которых летит с юга, вторая с запада, третья с севера, а четвертая с востока. Масса каждой пули m = 9 г, а скорость v = 141 м/с.
В каком направлении от начального положения окажется смещённой мишень в момент сразу после застревания в ней четвертой пули? Ответ дайте с указанием стороны света (например, «юго-восток»).
юг
юго-восток
юго-запад
север
северо-восток
северо-запад
запад
восток
Чему равна максимальная скорость движения мишени в процессе её движения? Ответ выразите в метрах в секунду, округлив до десятых долей.
На какое расстояние от начального положения окажется смещённой мишень в момент сразу после застревания в ней четвертой пули? Ответ выразите в дм, округлив до целого числа.
1 Ответ
В момент застревания первой пули в мишени она получает импульс, направленный на юг. В момент застревания второй пули мишень с импульсом на юг получает импульс на запад. После застревания третьей пули мишень имеет два импульса — на север и на юг. Четвертая пуля, летящая с востока, сообщает мишени импульс на восток. Таким образом, в итоге мишень будет иметь суммарный импульс на юго-восток.
Максимальная скорость движения мишени можно найти, разделив суммарный импульс мишени на ее массу.
Суммарный импульс: m * v = (M * m) / (t * t) = 9 * 0.009 / (1 * 1) ≈ 0,081 кг * м/с
Максимальная скорость: (0.081 / 9) * (1 / 1) ≈ 0.1 м/с ≈ 0.8 м/с
Для определения расстояния смещения мишени после попадания четвертой пули нужно найти пройденное расстояние за время между попаданием третьей и четвертой пули.
Пройденное расстояние: 0.8 * 1 ≈ 0.75 м ≈ 7.5 дм
Таким образом, мишень окажется смещена от начального положения примерно на 7.5 дециметров в направлении юго-восток.