Щоб зрушити автобус з місця, достатньо зусиль декількох людей. Чому ж автобус не рухається з місця, якщо його навиліт пробиває важкий снаряд?

Скорость меньшего осколка -12,23 м/с

По закону сохранения импульса тела в замкнутой системе импульс всех тел системы есть величина постоянная.

Т.е. импульс ядра равен сумме импульсов его осколков.

mυ=m₁υ₁+m₂υ₂

m = 81 кг + 144 кг =225 кг - масса ядра,

υ = 1,1 м/с - скорость ядра.

Импульс ядра : mυ = 225 кг * 1,1 м/с = 247,5 кг*м/с,

m₁ = 144 кг - масса большего осколка, υ₁ = 8,6 м/с - скорость большего осколка,

Импульс большего осколка m₁υ₁ = 144 кг * 8,6 м/с = 1238,4 кг*м/с

m₂ = 81 кг - масса меньшего осколка, υ₂ - скорость меньшего осколка, υ₂ - импульс меньшего осколка.

Найдем скорость меньшего осколка:

υ₂= mυ-m₁υ₁/m₂=247,5-1238,4/81=-12,23м/с

Скорость меньшего осколка -12,23 м/с, знак минус показывает, что осколок изменил направление.

Объяснение:

Рассмотрим первый участок.

Начальная скорость:

V₀₁ = 0 м/с

Конечная скорость:

V₁ = 27 км/ч = 7,5 м/с

Время движения на участке:

t₁ = 4 c

S₁ - ?

Найдем ускорение автобуса:

a₁ = (V₁ - V₀₁) / t₁ = (7,5 - 0) / 4 ≈ 1,88 м/с²

Пройденный путь:

S₁ = a₁·t₁² / 2 = 1,88·4² / 2 ≈ 15 м

Рассмотрим второй участок.

Скорость:

V₂ = 7,5 м/с

Время движения:

t₂ = 20 c

S₂ - ?

Пройденный путь:

S₂ = V₂·t₂ = 7,5·20 =  150 м

Рассмотрим третий участок.

Начальная скорость:

V₀₃ = 7,5 м/с

Конечная скорость:

V₃ = 0 м/с

t₃ = 8 c

S₃ - ?

Найдем ускорение автобуса:

a₃ = (V₃ - V₀₃) / t₃ = (0 - 7,5) / 8 ≈ - 0,94 м/с²

Пройденный путь:

S₃ = |a₃|/·t₃² / 2 = 0,94·8² / 2 ≈ 50 м

Путь, пройденный автобусами между остановками:

S = S₁ + S₂ + S₃ = 15 + 150 + 50 = 215 м