Каков будет модуль скорости тележки, если мальчик, весом 50 кг, который находится на тележке, также весом 50 кг и движущейся со скоростью 1 м/с по гладкой горизонтальной дороге, прыгнет с нее в направлении, со скоростью 2 м/с относительно дороги?
Амелия
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс тела определяется как произведение массы на скорость. Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов системы тел до и после взаимодействия должна оставаться постоянной, если на систему не действуют внешние силы.
Перед тем как мальчик прыгнет с тележки, его общий импульс с тележкой равен сумме их индивидуальных импульсов:
где:
- масса мальчика
- скорость мальчика относительно дороги
- масса тележки
- скорость тележки
Мы знаем значения всех переменных, кроме , который нам нужно найти. Подставляя известные значения, мы получаем:
Чтобы найти , делим обе части уравнения на :
Таким образом, модуль скорости тележки после прыжка мальчика будет равен .
Перед тем как мальчик прыгнет с тележки, его общий импульс с тележкой равен сумме их индивидуальных импульсов:
где:
Мы знаем значения всех переменных, кроме
Чтобы найти
Таким образом, модуль скорости тележки после прыжка мальчика будет равен
Знаешь ответ?