Какое расстояние переместится платформа, длина и масса которой соответственно составляют 12 м и 100 кг, когда мальчик

Какое расстояние переместится платформа, длина и масса которой соответственно составляют 12 м и 100 кг, когда мальчик массой 50 кг переместится с одного конца платформы на другой, если до начала движения она была неподвижной относительно земли?
Солнечная_Звезда

Солнечная_Звезда

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов замкнутой системы до и после взаимодействия остается неизменной.

Импульс вычисляется как произведение массы тела на его скорость. Для первоначального состояния, мальчик находится на одном конце платформы и оба имеют нулевую скорость относительно земли. То есть, их импульсы равны нулю.

pнач=0

Когда мальчик перемещается на другой конец платформы, система останется замкнутой. Поэтому сумма импульсов остается равной нулю.

pкон=0

Мальчик имеет массу 50 кг, и его начальный импульс равен нулю. Когда он перемещается на другой конец платформы, в результате этого у него появляется некоторый импульс, пусть его значение будет pм.

Так как сумма импульсов остается равной нулю, то импульс платформы должен быть равен и противоположен импульсу мальчика.

pплатформы=pм

Используя формулу для импульса p=mv, где m - масса тела, v - его скорость, мы можем подставить известные значения и рассчитать скорость, с которой будет двигаться платформа.

mплатформыvплатформы=mмальчикаvмальчика

Так как масса платформы составляет 100 кг, а масса мальчика равна 50 кг, знак перед скоростью мальчика будет положительным, а перед скоростью платформы - отрицательным.

100vплатформы=50vмальчика

Делим обе части уравнения на 100:

vплатформы=0.5vмальчика

Теперь наша задача - найти расстояние, которое перемещается платформа. Для этого мы можем использовать формулу для перемещения s=vt, где v - скорость, t - время.

Так как импульс является векторной величиной, то его сохранение означает, что скорости платформы и мальчика будут противоположными и пропорциональными. То есть, если мальчик перейдет половину платформы, то платформа перейдет другую половину.

sплатформы=12sмальчика

Мы знаем, что длина платформы составляет 12 метров. Подставим это значение в вышеуказанное уравнение:

sплатформы=1212м
sплатформы=6м

Таким образом, платформа переместится на расстояние 6 метров.

Мы рассмотрели всю задачу пошагово, используя законы сохранения импульса и формулы для импульса и перемещения. Надеюсь, что ответ понятен и полностью соответствует вашим ожиданиям. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать. Я всегда готов помочь вам.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello