На сколько метров сместится лодка, если человек массой 70 кг переместится с одного конца лодки на расстояние 5 метров до другого конца?
Yabloko
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс - это физическая величина, которая равна произведению массы тела на его скорость.
Давайте предположим, что лодка и человек изначально находятся в состоянии покоя. Если человек перемещается с одного конца лодки на другой конец, то суммарный импульс системы (лодка + человек) должен оставаться неизменным.
Импульс системы до перемещения человека выражается как произведение массы лодки на скорость лодки (которая равна 0, так как лодка в состоянии покоя). После перемещения импульс системы становится равным сумме импульса лодки и импульса человека.
Используя закон сохранения импульса, мы можем записать уравнение:
масса_лодки * скорость_лодки до = (масса_лодки * скорость_лодки после) + (масса_человека * скорость_человека после)
Так как скорость лодки до перемещения равна 0, а скорость человека после перемещения также равна 0 (так как человек перешел на другой конец лодки и остановился), мы можем записать уравнение в следующем виде:
0 = (масса_лодки * скорость_лодки после) + (масса_человека * 0)
Так как скорость лодки после перемещения будет ненулевой, чтобы сохранить равенство, мы можем записать:
-масса_лодки * скорость_лодки после = масса_человека * 0
Упрощая уравнение, получим:
-масса_лодки * скорость_лодки после = 0
Теперь, чтобы найти скорость лодки после перемещения человека, мы можем использовать информацию о массе человека и лодки.
Давайте применим закон сохранения массы и записывать уравнение:
масса_лодки * скорость_лодки до = масса_лодки * скорость_лодки после
Так как скорость лодки до перемещения равна 0, мы можем записать:
0 = масса_лодки * скорость_лодки после
Опять же, скорость лодки после перемещения будет ненулевой, так что мы можем записать:
масса_лодки * скорость_лодки после = 0
Теперь мы можем решить это уравнение, определяя скорость лодки после перемещения человека.
Мы знаем, что масса человека равна 70 кг, а расстояние перемещения равно 5 метрам. Это две важные информации, которые нам понадобятся для решения этой задачи.
Чтобы переместиться с одного конца лодки на расстояние 5 метров до другого конца, человек должен пройти это расстояние в пределах времени, не задействуя движительные устройства. В этом случае применяется закон сохранения импульса, а не закон сохранения энергии, который был бы использован, если человек играл активную или пассивную роль.
Таким образом, скорость человека после перемещения будет равна 0 м/с. Скорость лодки после перемещения человека также будет равна 0 м/с, поскольку масса человека значительно меньше массы лодки, что означает, что скорость лодки не изменится вследствие перемещения человека.
Таким образом, ответ на задачу: лодка не сместится с места, так как человек переместился на расстояние 5 метров до другого конца лодки.
Давайте предположим, что лодка и человек изначально находятся в состоянии покоя. Если человек перемещается с одного конца лодки на другой конец, то суммарный импульс системы (лодка + человек) должен оставаться неизменным.
Импульс системы до перемещения человека выражается как произведение массы лодки на скорость лодки (которая равна 0, так как лодка в состоянии покоя). После перемещения импульс системы становится равным сумме импульса лодки и импульса человека.
Используя закон сохранения импульса, мы можем записать уравнение:
масса_лодки * скорость_лодки до = (масса_лодки * скорость_лодки после) + (масса_человека * скорость_человека после)
Так как скорость лодки до перемещения равна 0, а скорость человека после перемещения также равна 0 (так как человек перешел на другой конец лодки и остановился), мы можем записать уравнение в следующем виде:
0 = (масса_лодки * скорость_лодки после) + (масса_человека * 0)
Так как скорость лодки после перемещения будет ненулевой, чтобы сохранить равенство, мы можем записать:
-масса_лодки * скорость_лодки после = масса_человека * 0
Упрощая уравнение, получим:
-масса_лодки * скорость_лодки после = 0
Теперь, чтобы найти скорость лодки после перемещения человека, мы можем использовать информацию о массе человека и лодки.
Давайте применим закон сохранения массы и записывать уравнение:
масса_лодки * скорость_лодки до = масса_лодки * скорость_лодки после
Так как скорость лодки до перемещения равна 0, мы можем записать:
0 = масса_лодки * скорость_лодки после
Опять же, скорость лодки после перемещения будет ненулевой, так что мы можем записать:
масса_лодки * скорость_лодки после = 0
Теперь мы можем решить это уравнение, определяя скорость лодки после перемещения человека.
Мы знаем, что масса человека равна 70 кг, а расстояние перемещения равно 5 метрам. Это две важные информации, которые нам понадобятся для решения этой задачи.
Чтобы переместиться с одного конца лодки на расстояние 5 метров до другого конца, человек должен пройти это расстояние в пределах времени, не задействуя движительные устройства. В этом случае применяется закон сохранения импульса, а не закон сохранения энергии, который был бы использован, если человек играл активную или пассивную роль.
Таким образом, скорость человека после перемещения будет равна 0 м/с. Скорость лодки после перемещения человека также будет равна 0 м/с, поскольку масса человека значительно меньше массы лодки, что означает, что скорость лодки не изменится вследствие перемещения человека.
Таким образом, ответ на задачу: лодка не сместится с места, так как человек переместился на расстояние 5 метров до другого конца лодки.
Знаешь ответ?