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:

\[m_1v_1 + m_2v_2 = m_1u_1 + m_2u_2\]

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:

\[m_2v_2 = m_2u_2\]

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.