Какова масса конькобежца, стоящего на коньках на льду, который бросает предмет массой 2 кг горизонтально со скоростью

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс — это векторная величина, равная произведению массы на скорость. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до и после взаимодействия тел должна быть равной.

Пусть \(m\) — масса конькобежца, стоящего на коньках, \(m_1\) — масса предмета, \(v_1\) — скорость предмета относительно льда, и \(v_2\) — скорость конькобежца после броска предмета.

Исходя из условия задачи, имеем:

Масса конькобежца: \(m\)

Масса предмета: \(m_1 = 2 \, \text{кг}\)

Скорость предмета относительно льда: \(v_1 = 15 \, \text{м/c}\)

Скорость конькобежца после броска предмета: \(v_2 = -0.7 \, \text{м/c}\) (отрицательное значение указывает на обратное направление)

Закон сохранения импульса позволяет нам записать следующее равенство:

\[m \cdot v_2 = m_1 \cdot v_1\]

Чтобы найти массу конькобежца (\(m\)), нам нужно разделить произведение массы предмета на его скорость на скорость конькобежца:

\[m = \frac{{m_1 \cdot v_1}}{{v_2}}\]

Подставляя значения в нашу формулу, получаем:

\[m = \frac{{2 \, \text{кг} \cdot 15 \, \text{м/c}}}{{-0.7 \, \text{м/c}}}\]

Рассчитаем это:

\[m = \frac{{30 \, \text{кг м/c}}}{{-0.7 \, \text{м/c}}} \approx -42.857 \, \text{кг}\]

Ответ: Масса конькобежца, стоящего на коньках, составляет примерно -42.857 кг.

Обратите внимание, что результат имеет отрицательное значение. Это указывает на то, что конькобежец и предмет двигаются в противоположных направлениях. Отрицательный знак не имеет физического смысла при описании массы, поэтому мы можем считать, что масса конькобежца составляет примерно 42.857 кг.