Какой будет модуль скорости тележки, если мальчик, который весит 60 кг, прыгнет с нее в направлении первоначальной скорости тележки, которая движется слева направо по гладкой горизонтальной дороге со скоростью 1 м/с, с собственной скоростью 1.5 м/с относительно дороги? (Ответ предоставьте в метрах в секунду.)
Загадочный_Лес
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится применить закон сохранения импульса.
Импульс тележки перед прыжком равен произведению ее массы на скорость:
Импульс мальчика после прыжка также можно вычислить, учитывая его массу и скорость:
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после прыжка должна оставаться const:
Теперь подставим значения. Масса тележки не дана, поэтому обозначим ее как . Масса мальчика равна 60 кг. Скорость тележки состоит из двух компонент: скорости самой тележки и скорости мальчика относительно дороги:
Таким образом, формула для закона сохранения импульса принимает вид:
Теперь можем подставить значения:
Поскольку мальчик прыгает с тележки в направлении первоначальной скорости тележки (слева направо), скорость мальчика после прыжка будет равна противоположной по знаку скорости тележки:
Подставляем это значение в уравнение:
Решаем уравнение относительно массы тележки:
Подставляем числовые значения и производим вычисления:
Итак, модуль скорости тележки равен 36 кг/с.
Импульс тележки перед прыжком равен произведению ее массы на скорость:
Импульс мальчика после прыжка также можно вычислить, учитывая его массу и скорость:
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после прыжка должна оставаться const:
Теперь подставим значения. Масса тележки не дана, поэтому обозначим ее как
Таким образом, формула для закона сохранения импульса принимает вид:
Теперь можем подставить значения:
Поскольку мальчик прыгает с тележки в направлении первоначальной скорости тележки (слева направо), скорость мальчика после прыжка будет равна противоположной по знаку скорости тележки:
Подставляем это значение в уравнение:
Решаем уравнение относительно массы тележки:
Подставляем числовые значения и производим вычисления:
Итак, модуль скорости тележки равен 36 кг/с.
Знаешь ответ?