4. Пуля вылетает из винтовки со скоростью 700 \(\frac{м}{с}\). Определите скорость винтовки при отдаче, если масса пули 9 г, а винтовки — 4,5 кг.

Ответ: 1,4 м/с

Пошаговое решение:

Закон сохранения импульса: Суммарный импульс системы до выстрела равен суммарному импульсу после выстрела.

До выстрела: система (пуля + винтовка) находится в состоянии покоя, следовательно, суммарный импульс равен 0.

После выстрела: импульс пули + импульс винтовки = 0.

Обозначения:

• m_п = 9 г = 0,009 кг (масса пули)
• v_п = 700 м/с (скорость пули)
• m_в = 4,5 кг (масса винтовки)
• v_в = ? (скорость винтовки)

Уравнение закона сохранения импульса: \[m_пv_п + m_вv_в = 0\]

Выразим скорость винтовки v_в: \[v_в = -\frac{m_пv_п}{m_в}\]

Подставим значения: \[v_в = -\frac{0,009 \cdot 700}{4,5} = -\frac{6,3}{4,5} = -1,4 \frac{м}{с}\]

Отрицательный знак указывает на то, что винтовка движется в направлении, противоположном направлению движения пули.

Ответ: 1,4 м/с