Какая скорость была у человека относительно земли во время его прыжка, если масса тележки составляет 120 кг, она движется по рельсам без трения со скоростью 6 м/с и ее скорость уменьшается до 5 м/с после того, как человек соскочил с нее?
Raduzhnyy_Mir
Давайте решим эту задачу шаг за шагом. Сначала давайте определим, какую информацию у нас есть.
Мы знаем массу тележки, которая составляет 120 кг, а также ее начальную скорость равную 6 м/с и конечную скорость равную 5 м/с после того, как человек соскочил с нее. Нам нужно найти скорость человека относительно Земли во время его прыжка.
Давайте воспользуемся законом сохранения импульса. Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после события должна оставаться неизменной.
Импульс - это произведение массы на скорость. Пусть - скорость тележки после прыжка, а - масса тележки, - скорость человека перед прыжком, а - масса человека.
Так как тележка движется без трения, импульс тележки до прыжка равен импульсу тележки после прыжка:
где - начальная скорость тележки.
Скорость человека относительно Земли - это сумма скорости тележки и скорости человека относительно тележки:
Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными ( и ). Давайте их решим.
Из первого уравнения:
можем выразить :
Подставим это значение во второе уравнение:
Теперь давайте подставим известные значения:
Так как у нас нет информации о массе человека и его начальной скорости, мы не можем найти точное числовое значение. Но с помощью этой формулы мы можем выразить скорость человека относительно Земли для любых значений массы человека и его начальной скорости.
Например, если человек имеет массу 60 кг и перед прыжком двигался с начальной скоростью 0 м/с, то формула станет следующей:
Таким образом, в данном случае скорость человека относительно Земли во время его прыжка составит 6 м/с.
Мы знаем массу тележки, которая составляет 120 кг, а также ее начальную скорость равную 6 м/с и конечную скорость равную 5 м/с после того, как человек соскочил с нее. Нам нужно найти скорость человека относительно Земли во время его прыжка.
Давайте воспользуемся законом сохранения импульса. Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после события должна оставаться неизменной.
Импульс - это произведение массы на скорость. Пусть
Так как тележка движется без трения, импульс тележки до прыжка равен импульсу тележки после прыжка:
где
Скорость человека относительно Земли - это сумма скорости тележки и скорости человека относительно тележки:
Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными (
Из первого уравнения:
можем выразить
Подставим это значение во второе уравнение:
Теперь давайте подставим известные значения:
Так как у нас нет информации о массе человека и его начальной скорости, мы не можем найти точное числовое значение. Но с помощью этой формулы мы можем выразить скорость человека относительно Земли для любых значений массы человека и его начальной скорости.
Например, если человек имеет массу 60 кг и перед прыжком двигался с начальной скоростью 0 м/с, то формула станет следующей:
Таким образом, в данном случае скорость человека относительно Земли во время его прыжка составит 6 м/с.
Знаешь ответ?