Решите (с дано и полным с рисунком). Человек массой 70 кг производит прыжок с берега в неподвижную лодку на воде со скоростью 6 м/с. Какая будет скорость движения лодки вместе с человеком после прыжка, если масса лодки учитывается?
Yangol
Для решения этой задачи, нам необходимо применить законы сохранения импульса.
В данном случае, у нас есть две системы: человек и лодка. Перед прыжком, их общая импульс равен нулю, так как они неподвижны (I1 = 0). После прыжка, сумма их импульсов остается нулем (I2 = 0), потому что нет внешних сил, влияющих на систему.
Используем формулу для импульса: I = m * v, где m - масса, а v - скорость.
Для человека до прыжка, его импульс: I_человека = m_человека * v_человека
Для лодки до прыжка, ее импульс: I_лодки = m_лодки * v_лодки
После прыжка, когда человек прыгает в лодку, человек и лодка становятся одной системой, импульс которой должен оставаться нулем:
I_человека_после = -(I_лодки_после) [знак "-" означает, что импульсы направлены в разные стороны]
Теперь давайте выразим скорость после прыжка для лодки (v_лодки_после):
I_человека_после = -(I_лодки_после)
m_человека * v_человека = -(m_лодки * v_лодки_после)
Теперь, подставляя значения, получим:
70 кг * 6 м/с = -(m_лодки * v_лодки_после)
Решим уравнение относительно v_лодки_после:
v_лодки_после = (70 кг * 6 м/с) / m_лодки
Здесь m_лодки - масса лодки. К сожалению, мы не знаем массу лодки, поэтому не можем точно определить скорость движения лодки после прыжка вместе с человеком.
Однако мы можем сказать, что скорость лодки будет направлена в противоположную сторону от направления движения человека, чтобы общий импульс системы оставался нулевым.
В данном случае, у нас есть две системы: человек и лодка. Перед прыжком, их общая импульс равен нулю, так как они неподвижны (I1 = 0). После прыжка, сумма их импульсов остается нулем (I2 = 0), потому что нет внешних сил, влияющих на систему.
Используем формулу для импульса: I = m * v, где m - масса, а v - скорость.
Для человека до прыжка, его импульс: I_человека = m_человека * v_человека
Для лодки до прыжка, ее импульс: I_лодки = m_лодки * v_лодки
После прыжка, когда человек прыгает в лодку, человек и лодка становятся одной системой, импульс которой должен оставаться нулем:
I_человека_после = -(I_лодки_после) [знак "-" означает, что импульсы направлены в разные стороны]
Теперь давайте выразим скорость после прыжка для лодки (v_лодки_после):
I_человека_после = -(I_лодки_после)
m_человека * v_человека = -(m_лодки * v_лодки_после)
Теперь, подставляя значения, получим:
70 кг * 6 м/с = -(m_лодки * v_лодки_после)
Решим уравнение относительно v_лодки_после:
v_лодки_после = (70 кг * 6 м/с) / m_лодки
Здесь m_лодки - масса лодки. К сожалению, мы не знаем массу лодки, поэтому не можем точно определить скорость движения лодки после прыжка вместе с человеком.
Однако мы можем сказать, что скорость лодки будет направлена в противоположную сторону от направления движения человека, чтобы общий импульс системы оставался нулевым.
Знаешь ответ?