Какая будет полученная скорость мальчика, стоящего на коньках, после того, как он бросит груз массой 2кг под углом

Для решения данной задачи нам понадобятся знания о сохранении импульса и закона составляющих скоростей.

В данном случае, мальчик передает часть своей импульса грузу, что приводит к изменению его скорости на катке. Для расчета этой скорости мы можем воспользоваться законом сохранения импульса:

$$m_1{v}_1+m_2{v}_2=m_1{u}_1+m_2{u}_2$$

где $m_1$ - масса мальчика, $v_1$ - начальная скорость мальчика, $m_2$ - масса груза, $v_2$ - начальная скорость груза, $u_1$ - конечная скорость мальчика, $u_2$ - конечная скорость груза.

В данном случае масса мальчика много больше массы груза, поэтому можно считать, что массой мальчика можно пренебречь. Тогда уравнение примет следующий вид:

$$m_2{v}_2=m_2{u}_2$$

Теперь подставим известные значения:

$m_2=2\text{кг}$

$v_2=10\text{м/с}$

$u_2=?$

Также нам дано, что груз бросается под углом 60° к горизонту. Мы можем разложить начальную скорость груза на составляющие по горизонтали и вертикали. Согласно закону составляющих скоростей:

$v_{2_x}=v_2\cdot \cos (60°)$

$v_{2_y}=v_2\cdot \sin (60°)$

Теперь мы можем найти конечную скорость груза, учитывая, что вертикальная составляющая скорости у груза не изменится:

$u_{2_y}=v_{2_y}=v_2\cdot \sin (60°)$

Таким образом, для нахождения конечной скорости мальчика на катке, нам остается найти только его горизонтальную составляющую скорости $u_{1_x}$, которая также не изменится:

$u_{1_x}=v_{2_x}$

Итак, конечная скорость мальчика на катке будет равна горизонтальной составляющей скорости груза:

$u_1=u_{1_x}=v_{2_x}=v_2\cdot \cos (60°)$

Теперь подставим известные значения и выполним вычисления:

$u_1=10\text{м/с}\cdot \cos (60°)$

$u_1\approx 5\text{м/с}$

Таким образом, полученная скорость мальчика на катке будет примерно равна 5 м/с.