En kanon af masse 100 kg lancerer en Cannonball 10 med Velocity Ms. På hvilken tid rekyl?

* rekyl er en proces, ikke et øjeblik: Kanonen rekyler ikke på et specifikt "tidspunkt." Det er en kontinuerlig proces, hvor kanonen bevæger sig bagud på grund af bevarelse af momentum.

* Vi har brug for kanonens rekylhastighed: For at bestemme den tid, det tager for rekylen at forekomme, er vi nødt til at vide, hvor hurtigt kanonen bevæger sig bagud. Dette afhænger af kanonballens masse og kanonkuglenes oprindelige hastighed.

Her er, hvordan man nærmer sig problemet:

1. bevarelse af momentum: Systemets samlede momentum (Cannon + Cannonball) inden fyring er nul (de er i hvile). Efter fyring skal det samlede momentum stadig være nul. Dette betyder, at momentumet for kanonkuglen (masse * hastighed) skal være ens og modsat kanonens momentum.

2. Beregning af kanonrekoilhastighed:

* Lad `m_c` være massen af ​​kanonen (100 kg).

* Lad `m_b` være massen af ​​kanonkuglen (vi har brug for disse oplysninger).

* Lad `v_b` være hastigheden af ​​kanonkuglen (10 m/s).

* Lad `v_c` være kanonens rekylhastighed.

* Anvendelse af bevarelse af momentum:`m_b * v_b =m_c * v_c`

* Løs for `v_c`:` v_c =(m_b * v_b) / m_c`

3. rekyltid: Den tid, det tager for rekylen at forekomme, afhænger af den afstand, som kanonen bevæger sig. Vi har brug for yderligere oplysninger, som længden af ​​kanontønden eller den afstand, kanonen rekyler.

Eksempel:

Lad os antage, at kanonkuglen har en masse på 10 kg.

* `V_C =(10 kg * 10 m/s)/100 kg =1 m/s`

* Dette betyder, at kanonen rekyler ved 1 m/s.

For at beregne rekyltid, er vi nødt til at kende den afstand, som kanonen bevæger sig. For eksempel, hvis kanonen rekyller 1 meter, ville det tage:

* `Tid =afstand / hastighed =1 m / 1 m / s =1 sekund`

Nøglepunkt: At forstå rekyl er vigtig for design og driftskanoner og andre skydevåben. Det er en konsekvens af det grundlæggende princip om bevarelse af momentum.