8. С неподвижной массивной тележки (рис. 4) производится «выстрел» из баллистического пистолета. Масса снаряда 0,1 кг, а его скорость при вылете я = 5 м/с. Определите массу тележки, если она стала двигаться со скоростью Я₂ = 1 м/с. А) 0, 1 кг. Б) 0,2 кг. В) 0,5 кг. Г) 1 кг.

Рассмотрим систему «тележка-снаряд». До выстрела система покоилась, следовательно, суммарный импульс равен нулю. После выстрела снаряд движется в одну сторону, а тележка — в другую. Запишем закон сохранения импульса:

$$0 = m_1v_1 + m_2v_2$$

где: m₁ — масса снаряда (0,1 кг), v₁ — скорость снаряда (5 м/с), m₂ — масса тележки, v₂ — скорость тележки (-1 м/с, так как движется в противоположном направлении).

Решим уравнение относительно m₂:

$$m_2 = -\frac{m_1v_1}{v_2} = -\frac{0.1 \cdot 5}{-1} = 0.5 \text{ кг}$$

Ответ: В) 0,5 кг.

Проверка за 10 секунд: Масса тележки равна 0,5 кг.

Уровень Эксперт: Закон сохранения импульса является фундаментальным законом физики, который гласит, что суммарный импульс замкнутой системы остаётся постоянным во времени.