Снаряд 6 кг летит со скоростью 200 м/с и разрывается на осколки 2 кг и 4 кг: найдите скорость второго осколка

Решение по шагам

1. 1

   Шаг 1. Почему здесь работает сохранение импульса

   Разрыв длится тысячные доли секунды. Внутренние силы (давление газов) огромны, а внешняя сила тяжести за такое время изменить импульс практически не успевает — систему считаем замкнутой.

   Направим ось $x$ вдоль полёта снаряда. Импульс до разрыва:

   $p_0 = M v_0 = 6 \cdot 200 = 1200$ кг·м/с.

2. 2

   Шаг 2. Составляем уравнение для осколков

   После разрыва импульс складывается из импульсов двух осколков:

   $M v_0 = m_1 v_1 + m_2 v_2 \;\Rightarrow\; v_2 = \dfrac{M v_0 - m_1 v_1}{m_2}$.

   Прикинем заранее: первый осколок уносит $2 \cdot 500 = 1000$ кг·м/с — это большая часть всего импульса. Значит второму остаётся мало, и он полетит вперёд, но заметно медленнее исходного снаряда.