9.6
Stellen Sie sich eine stationäre Kanone mit einem Gewicht von 50 Kilogramm vor. Aus der Kanone wird eine Granate mit einem Gewicht von 5 Kilogramm abgefeuert, die sich mit einer Geschwindigkeit von 400 Metern pro Sekunde bewegt. Wie hoch ist die Geschwindigkeit der Kanone nach dem Abfeuern, wenn die Reibungskräfte ignoriert werden?
Die Masse und Geschwindigkeit der Granate und die Masse der Kanone sind die bekannten Größen. Die Geschwindigkeit der Kanone ist die unbekannte Größe. Ignoriert man die Reibungskräfte, bilden die Kanone und die Granate ein geschlossenes System.
Die positive x-Achse wird in Richtung des Schusses angenommen, um die Geschwindigkeitsvektoren zu definieren. Da die Kanone und die Granate stationär sind, ist der Impuls vor der Wechselwirkung Null.
Nach dem Abfeuern der Granate entspricht der Endimpuls der Summe aus dem Schwung der Kanone und dem Schwung der Granate.
Setzen Sie schließlich den Impuls vor und nach der Wechselwirkung gleich, um die unbekannte Größe zu erhalten. Hier wird die Geschwindigkeit der Kanone nach dem Abschuss aufgelöst, indem die bekannten Größen in der Gleichung eingesetzt werden, und sie ergibt minus 40 Meter pro Sekunde.
Das Minuszeichen zeigt an, dass die Kanone in die entgegengesetzte Richtung des Schusses zurückstößt.
Das Lösen von Problemen unter Verwendung der Impulserhaltung erfordert vier grundlegende Schritte:
Urheberrecht © 2026 MyJoVE Corporation. Alle Rechte vorbehalten.