Тема . Механика. Импульс и Энергия

.03 Закон сохранения и изменения импульса

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. импульс и энергия
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#32057

Игрушечная пушка может скользить по рельсам, укреплённым на горизонтальном полу. Ствол пушки наклонён под углом φ  к горизонту (см. рисунок). Масса пушки без снаряда равна M  , масса снаряда – m  . Из покоившейся пушки произведён выстрел. В результате пушка, не отрывавшаяся от рельсов, получила скорость u  . На каком расстоянии от места выстрела снаряд упал на пол? Высоту пушки не учитывать. Направления всех движений параллельны плоскости рисунка.
(МФТИ, 2002)

PIC

Источники: МФТИ, 2002

Показать ответ и решение

PIC

Запишем правило сложения скоростей для снаряда в системе отсчета пушки:

⃗v = ⃗u + v⃗отн

В проекции на горизонтальную ось x  выполняется закон сохранения импульса:

                    M
mvx  = M  u ⇒  vx = --u
                    m

Найдем проекцию скорости снаряда на вертикальную ось y  :

v  = v     = v   sinφ
 y    отнy    отн

Пусть снаряд вылетает под некоторым углом α  к горизонту. Из уравнений кинематики можем записать дальность полета снаряда:

    v2 sin 2α    2v sin α ⋅ v cosα   2v v
L = ---------=  ----------------=  --x-y-
        g              g             g

Распишем отношение проекций скорости снаряда относительно пушки как тангенс угла наклона пушки:

       v         v
tgφ =  -отнy-=  ---y---⇒  vy = tgφ(u + vx).
       vотнx    u + vx

По итогу получаем:

    2vx-(u-+-vx)tgφ-   2M--(M--+-m-)u2
L =        g        =       m2g      tgφ
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!