На гладком льду человек с массой 70 кг бросает камень массой 5 кг горизонтально со скоростью 8 м/с относительно земли под углом 30 градусов. Какую скорость получит человек в результате броска? Укажите ответ в м/с и округлите до десяти.
Kroshka
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения импульса и момента импульса.
Сначала найдем горизонтальную составляющую скорости человека после броска. Для этого мы можем использовать закон сохранения импульса.
Импульс \( p \) определяется как произведение массы \( m \) на скорость \( v \):
\[ p = m \cdot v \]
Поскольку человек бросает камень горизонтально, вертикальная составляющая импульса равна нулю. Таким образом, горизонтальная составляющая импульса человека до и после броска будет равна:
\[ p_1 = m_1 \cdot v_1 \]
\[ p_2 = m_2 \cdot v_2 \]
Где \( m_1 \) - масса человека, \( v_1 \) - скорость человека до броска, \( m_2 \) - масса камня, \( v_2 \) - скорость человека после броска.
Поскольку горизонтальная составляющая импульса до и после броска должна быть одинаковой (так как на гладком льду не действуют горизонтальные силы трения), мы можем записать уравнение:
\[ p_1 = p_2 \]
Так как масса человека \( m_1 \) и масса камня \( m_2 \) известны, мы можем записать:
\[ m_1 \cdot v_1 = m_2 \cdot v_2 \]
Мы знаем, что масса человека \( m_1 = 70 \, \text{кг} \), масса камня \( m_2 = 5 \, \text{кг} \), скорость человека до броска \( v_1 = 0 \, \text{м/с} \) (покоящийся), и нам нужно найти скорость человека после броска \( v_2 \).
Подставим известные значения в уравнение и решим его относительно \( v_2 \):
\[ 70 \cdot 0 = 5 \cdot v_2 \]
В результате получаем:
\[ v_2 = 0 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость человека после броска равна 0 м/с. Это связано с тем, что на гладком льду отсутствуют горизонтальные силы трения, которые могли бы изменить горизонтальную скорость человека. Получается, что человек останется на месте после броска камня на гладком льду.
Ответ: скорость человека после броска равна 0 м/с.
Сначала найдем горизонтальную составляющую скорости человека после броска. Для этого мы можем использовать закон сохранения импульса.
Импульс \( p \) определяется как произведение массы \( m \) на скорость \( v \):
\[ p = m \cdot v \]
Поскольку человек бросает камень горизонтально, вертикальная составляющая импульса равна нулю. Таким образом, горизонтальная составляющая импульса человека до и после броска будет равна:
\[ p_1 = m_1 \cdot v_1 \]
\[ p_2 = m_2 \cdot v_2 \]
Где \( m_1 \) - масса человека, \( v_1 \) - скорость человека до броска, \( m_2 \) - масса камня, \( v_2 \) - скорость человека после броска.
Поскольку горизонтальная составляющая импульса до и после броска должна быть одинаковой (так как на гладком льду не действуют горизонтальные силы трения), мы можем записать уравнение:
\[ p_1 = p_2 \]
Так как масса человека \( m_1 \) и масса камня \( m_2 \) известны, мы можем записать:
\[ m_1 \cdot v_1 = m_2 \cdot v_2 \]
Мы знаем, что масса человека \( m_1 = 70 \, \text{кг} \), масса камня \( m_2 = 5 \, \text{кг} \), скорость человека до броска \( v_1 = 0 \, \text{м/с} \) (покоящийся), и нам нужно найти скорость человека после броска \( v_2 \).
Подставим известные значения в уравнение и решим его относительно \( v_2 \):
\[ 70 \cdot 0 = 5 \cdot v_2 \]
В результате получаем:
\[ v_2 = 0 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость человека после броска равна 0 м/с. Это связано с тем, что на гладком льду отсутствуют горизонтальные силы трения, которые могли бы изменить горизонтальную скорость человека. Получается, что человек останется на месте после броска камня на гладком льду.
Ответ: скорость человека после броска равна 0 м/с.
Знаешь ответ?