Помогите пожалуйста, буду весьма благодарен. Платформа с пушкой стояла на прямолинейном участке горизонтального железнодорожного пути. После выстрела пушки в направлении, паралельном путям, платформа откатилась на 56,25 м. Определите общую массу платформы с пушкой, если известно, что коэффициент трения составляет 0,002, масса снаряда 50 кг, а скорость его вылета 600 м/с.

1

Ответы и объяснения

  • Участник Знаний
2013-02-06T03:13:14+04:00

Решение

1. Почему платформа с пушкой поехала (без паровоза, заметьте)

Если считать, что внешние силы на систему не действует, то должен соблюдаться закон сохранения импульса.

Импульс р=m*V=const

До выстрела импульс системы был равен 0 (ничего не двигалось).

После выстрела общий импульс = импульс снаряда + импульс платформы с пушкой. Тогда

m сн*Vсн+m плат*Vплат=0

Vплат= m сн*Vсн/ m плат

2. Что с энергией?

Платформа покатилась, а это значит, что она обладает кинетической энергией:

Wк= m плат*Vплат^2/2

Wк= m плат*( m сн*Vсн/ m плат)^2/2

 

3. И куда она делась?

Платформе пришлось совершить работу против силы трения до полной остановки. Считается, что сила трения в данном случае не зависит от скорости и равна Fтр = k тр* m плат*g

Приравняем кинетическую энергию работе

Wк= Fтр*S

Подставим сюда все что есть

m плат*( m сн*Vсн/ m плат)^2/2 = k тр* m плат*g*S

m плат = m сн*Vсн / sqrt(k тр*g*S)=50*600/sqrt(0,02*9,8*56,25)= 2721 [кг]