Какова скорость, с которой движется лодка, если масса мальчика в 3 раза меньше массы лодки, а скорость мальчика составляет 1,5 м/с?
Zayka
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения импульса и массы.
Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до и после взаимодействия остается неизменной. В данном случае, импульс мальчика до взаимодействия с лодкой равен импульсу мальчика после взаимодействия с лодкой.
Импульс определяется как произведение массы на скорость. По условию задачи, масса мальчика в 3 раза меньше массы лодки.
Обозначим массу лодки как \(M\) и массу мальчика как \(m\) ( \(m = \frac{1}{3}M\)). Скорость мальчика обозначим как \(v\).
Таким образом, импульс мальчика до взаимодействия с лодкой равен \(mv\) и импульс мальчика после взаимодействия с лодкой равен \((m + M)V\), где \(V\) - скорость лодки.
Поскольку согласно закону сохранения импульса, эти импульсы равны, мы можем записать уравнение:
\(mv = (m + M)V\)
Теперь подставим значение массы мальчика \(m\) и скорость мальчика \(v\):
\( \frac{1}{3}M \cdot 1.5 \, м/с = (\frac{1}{3}M + M) \cdot V\)
Упрощаем:
\( 0.5M = (\frac{4}{3}M) \cdot V\)
Делим обе части уравнения на \(\frac{4}{3}M\) чтобы найти \(V\):
\(V = \frac{0.5M}{\frac{4}{3}M}\)
Сокращаем:
\(V = 0.5 \cdot \frac{3}{4}\, м/с\)
Выполняем умножение:
\(V = 0.375\, м/с\)
Таким образом, скорость, с которой движется лодка, составляет 0.375 м/с.
Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до и после взаимодействия остается неизменной. В данном случае, импульс мальчика до взаимодействия с лодкой равен импульсу мальчика после взаимодействия с лодкой.
Импульс определяется как произведение массы на скорость. По условию задачи, масса мальчика в 3 раза меньше массы лодки.
Обозначим массу лодки как \(M\) и массу мальчика как \(m\) ( \(m = \frac{1}{3}M\)). Скорость мальчика обозначим как \(v\).
Таким образом, импульс мальчика до взаимодействия с лодкой равен \(mv\) и импульс мальчика после взаимодействия с лодкой равен \((m + M)V\), где \(V\) - скорость лодки.
Поскольку согласно закону сохранения импульса, эти импульсы равны, мы можем записать уравнение:
\(mv = (m + M)V\)
Теперь подставим значение массы мальчика \(m\) и скорость мальчика \(v\):
\( \frac{1}{3}M \cdot 1.5 \, м/с = (\frac{1}{3}M + M) \cdot V\)
Упрощаем:
\( 0.5M = (\frac{4}{3}M) \cdot V\)
Делим обе части уравнения на \(\frac{4}{3}M\) чтобы найти \(V\):
\(V = \frac{0.5M}{\frac{4}{3}M}\)
Сокращаем:
\(V = 0.5 \cdot \frac{3}{4}\, м/с\)
Выполняем умножение:
\(V = 0.375\, м/с\)
Таким образом, скорость, с которой движется лодка, составляет 0.375 м/с.
Знаешь ответ?