从一支质量为4kg的步枪中,发射一颗质量为50g的子弹,子弹的初速度为35m/s。计算步枪的初始后坐速度。
子弹质量 $m_1=50\ g=\frac{50}{1000}\ kg=0.05\ kg$
步枪质量 $m_2=4\ kg$
子弹初速度 $u_1=35\ m/s$
子弹末速度 $v_1=0$
步枪末速度 $v_2=0$
设步枪初始后坐速度 $u_2=0$
根据动量守恒定律:
$m_1u_1+m_2u_2=m_1v_1+m_2v_2$
或 $0.05\times 35+4\times u_2=0.05\times0+4\times0$
或 $1.75+4u_2=0$
或 $4u_2=-1.75$
或 $u_2=-\frac{1.75}{4}$
或 $u_2=-0.4375\ m/s$
因此,步枪的初始后坐速度为0.4375 m/s,方向与子弹发射方向相反。
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