一支质量为3kg的步枪发射一颗质量为0.03kg的子弹。子弹以100m/s的速度离开枪管。如果子弹穿过枪管需要0.003s,计算步枪由于后坐力而受到的力。


一支质量为3kg的步枪发射一颗质量为0.03kg的子弹。子弹以100m/s的速度离开枪管。如果子弹穿过枪管需要0.003s,计算步枪由于后坐力而受到的力。 

解答

步枪的质量,m₂ = 3 kg

子弹的质量,m₁ = 0.03 kg

子弹的速度,v₁ = 100 m/s

子弹穿过枪管所需时间,t = 0.003 s

所以,

步枪的初速度,u₂ = 0 m/s。

子弹的初速度,u₁ = 0 m/s。

子弹的末速度,v₁ = 100 m/s。

步枪的末速度 = v₂ m/s。

现在,我们知道根据动量守恒定律,

m₁u₁ + m₂u₂ = m₁v₁ + m₂v₂

所以,

(0.03 x 0) + (3 x 0) = (0.03 x 100) + (3 x v₂)

0 = 3 + 3.v₂

v₂ = -1 m/s

因此,步枪的加速度由下式给出:

a = (v - u)/t = -1 - 0/0.003 = -333.33 m/s^2

所以,

因此,步枪所受的力由下式给出

F = m.a

F = 3 x (-333.33)

F ≈ 1000 牛顿


更新于: 2022年10月10日

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