Задание 22 ЕГЭ по физике №00014326

Дано:

$m=0{,}03\ \text{кг}$ — масса заряда; $u=600\ \text{м/с}$ — скорость заряда; $M=120\ \text{кг}$ — масса охотника с ружьём и санями.

Найти:

$v$ — скорость саней с охотником после выстрела.

Решение:

Лёд гладкий, выстрел горизонтальный, поэтому вдоль горизонтали на систему «сани + охотник + заряд» внешние силы не действуют — система замкнута, и её импульс сохраняется.

До выстрела всё покоится, суммарный импульс равен нулю. После выстрела заряд летит вперёд с импульсом $mu$, а сани с охотником откатываются назад с импульсом $Mv$. Запишем закон сохранения импульса в проекции на горизонтальную ось:

$$0 = Mv - mu.$$

Отсюда модуль скорости отката:

$$v = \frac{mu}{M} = \frac{0{,}03\cdot 600}{120} = 0{,}15\ \text{м/с}.$$

Сани с охотником поедут со скоростью около $0{,}15$ м/с в сторону, противоположную направлению выстрела.