Задача Артиллерийское орудие сообщает снаряду на Земле начальную скорость 900 м/сек. Перенесите его мысленно на Луну, где все тела становятся в шесть раз легче. С какой скоростью снаряд покинет там это орудие? (Различие, обусловленное отсутствием на Луне атмосферы, оставим без внимания.) Решение На вопрос этой задачи часто отвечают, что так как сила взрыва на Земле и на Луне одинакова, а действовать на Луне приходится ей на вшестеро более лёгкий снаряд, то сообщённая скорость должна быть там в шесть раз больше, чем на Земле: 900-6=5400 м/сек. Снаряд вылетит на Луне со скоростью 5,4 км/сек. Подобный ответ при кажущемся его правдоподобии совершенно неверен. Между силой, ускорением и весом вовсе не существует той связи, из какой исходит приведённое рассуждение. Формула механики, являющаяся математическим выражением второго закона Ньютона, связывает силу и ускорение не с весом, а с массой: F=ma. Но масса снаряда на Луне нисколько не изменилась: она там та же, что и на Земле; значит, и ускорение, сообщаемое снаряду силой взрыва, должно быть на Луне такое же, как и на Земле; а при одинаковых ускорениях и путях одинаковы и скорости (согласно формуле где S обозначает путь снаряда внутри дула орудия). Итак, пушка на Луне выбросила бы снаряд точно с такой же начальной скоростью, как и на Земле. Другое дело, как далеко или как высоко залетел бы на Луне этот снаряд. В этом случае уменьшение тяжести имеет уже существенное значение. Например, высота отвесного подъёма снаряда, покинувшего на Луне пушку со скоростью 900 м/сек, определится из формулы которую мы находим в справочной табличке (стр. 33). Так как ускорение силы тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле, т. е. то формула получает вид:
Отсюда пройденный снарядом отвесный путь
На Земле же (при отсутствии атмосферы):
Значит, на Луне пушка закинула бы ядро в шесть раз выше, чем на Земле (сопротивление воздуха мы не принимали во внимание), несмотря на то, что начальная скорость снаряда в обоих случаях одинакова.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Пушка на Луне» з дисципліни «Сила та рух»