2017-01-04
На железнодорожной платформе, которая может двигаться по рельсам, укреплены две одинаковые пушки, направленные в противоположные стороны (рис.). Прицелы установлены так, что при одновременных выстрелах оба снаряда попадают каждый в свою цель. Попадут ли снаряды в цели, если одна из пушек выстрелила немного раньше другой? Что произойдет с платформой после второго выстрела? Силу трения в колесах платформы не учитывать.
Решение:
Очевидно, когда обе пушки стреляют одновременно, платформа остается неподвижной и именно при этом условии (стрельба с неподвижной платформы) снаряды попадают в цель. Если одна из пушек выстрелит раньше, то по закону сохранения импульса платформа начнет двигаться в противоположную сторону. Поскольку все условия движения снаряда в стволе орудия остались прежними, а сам ствол вместе с платформой начинает двигаться в противоположном направлении (это движение начинается вместе с движением снаряда, т. е. пока он находится еще в стволе), снаряд вылетит из ствола с меньшей начальной скоростью относительно земли, чем в случае неподвижной платформы. Следовательно, снаряд не долетит до цели. Движение платформы будет продолжаться вплоть до выстрела из второй пушки. Поэтому при выстреле ствол второй пушки вместе с платформой будет двигаться в сторону выстрела, и, значит, снаряд при вылете из пушки будет иметь несколько большую скорость, чем при стрельбе из неподвижной пушки. Следовательно, будет иметь место перелет снаряда.
Так как скорость снаряда при втором выстреле больше, чем при первом, то, как следует из закона сохранения импульса, после второго выстрела платформа должна начать двигаться в направлении, противоположном второму выстрелу. Для упрощения мы не учитываем того обстоятельства, что ствол пушки после выстрела движется относительно лафета. Но ясно, что это обстоятельство не изменит принципиально той роли, которую играет движение платформы.