一支質量為3kg的步槍發射一顆質量為0.03kg的子彈。子彈以100m/s的速度離開槍管。如果子彈穿過槍管需要0.003s,計算步槍由於後坐力而受到的力。


一支質量為3kg的步槍發射一顆質量為0.03kg的子彈。子彈以100m/s的速度離開槍管。如果子彈穿過槍管需要0.003s,計算步槍由於後坐力而受到的力。 

解答

步槍的質量,m₂ = 3 kg

子彈的質量,m₁ = 0.03 kg

子彈的速度,v₁ = 100 m/s

子彈穿過槍管所需時間,t = 0.003 s

所以,

步槍的初速度,u₂ = 0 m/s。

子彈的初速度,u₁ = 0 m/s。

子彈的末速度,v₁ = 100 m/s。

步槍的末速度 = v₂ m/s。

現在,我們知道根據動量守恆定律,

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,步槍的加速度由下式給出:

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

所以,

因此,步槍所受的力由下式給出

F = m.a

F = 3 x (-333.33)

F ≈ 1000 牛頓


更新於: 2022年10月10日

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