Для решения задачи необходимо учитывать действие силы тяжести на пули, поскольку они движутся в горизонтальном направлении. Под действием силы тяжести на пули возникает вертикальное смещение, которое будет разным для каждой пули из-за различной скорости их движения. Разберем задачу пошагово.
Дано:
- Расстояние до мишени: ( S = 50 \, \text{м} ),
- Скорость первой пули: ( v_1 = 320 \, \text{м/с} ),
- Скорость второй пули: ( v_2 = 350 \, \text{м/с} ),
- Ускорение свободного падения: ( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 ).
Нужно найти расстояние между пробоинами. Это расстояние будет равно разнице вертикальных смещений (\Delta y) первой и второй пули.
1. Время полета пуль
Для каждой пули время полета определяется из горизонтального движения. Пули движутся с постоянной горизонтальной скоростью, так что время можно вычислить по формуле:
[
t = \frac{S}{v}.
]
Для первой пули:
[
t_1 = \frac{S}{v_1} = \frac{50}{320} \approx 0.15625 \, \text{с}.
]
Для второй пули:
[
t_2 = \frac{S}{v_2} = \frac{50}{350} \approx 0.14286 \, \text{с}.
]
2. Вертикальное смещение пуль
Под действием силы тяжести каждая пуля отклоняется вниз на расстояние ( y ), которое определяется по формуле движения с постоянным ускорением:
[
y = \frac{1}{2} g t^2.
]
Для первой пули:
[
y_1 = \frac{1}{2} g t_1^2 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot (0.15625)^2 \approx 0.1196 \, \text{м}.
]
Для второй пули:
[
y_2 = \frac{1}{2} g t_2^2 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot (0.14286)^2 \approx 0.1000 \, \text{м}.
]
3. Расстояние между пробоинами
Теперь найдем разницу вертикальных смещений, которая и дает расстояние между пробоинами:
[
\Delta y = y_1 - y_2.
]
Подставим значения:
[
\Delta y = 0.1196 - 0.1000 = 0.0196 \, \text{м}.
]
Ответ:
Расстояние между пробоинами составляет приблизительно ( \Delta y = 0.0196 \, \text{м} ), или ( 1.96 \, \text{см} ).