Какова скорость отдачи арбалета после выстрела, если скорость стрелы, пущенной из арбалета, составляет 58 м/с, масса стрелы равна 50 г, а масса заряженного арбалета 2,95 кг?
Физика 10 класс Закон сохранения импульса
Для решения этой задачи мы воспользуемся законом сохранения импульса. Согласно этому закону, если на систему не действуют внешние силы, то суммарный импульс системы до и после события остается постоянным.
В нашем случае, до выстрела арбалет и стрела находятся в покое, поэтому их начальный импульс равен нулю. После выстрела у нас есть два объекта: стрела и арбалет, которые движутся в противоположных направлениях.
Обозначим:
Согласно закону сохранения импульса, имеем:
Импульс до выстрела:
Импульс после выстрела:
где знак минус перед v указывает на то, что арбалет движется в противоположном направлении.
Установим равенство:
Теперь подставим известные значения:
Посчитаем:
Теперь выразим v:
Таким образом, скорость отдачи арбалета после выстрела составляет примерно 0.983 м/с.