Question

‼️СРОЧНО‼️ Хлопчик рухається по горизонтальній дорозі на велосипеді. За швидкості руху 4 м/с хлопчик перестав крутити педалі та нахилившись підхопив рюкзак при дорозі. Якою буде швидкість руху хлопчика в наступний момент часу? Маса хлопчика разом із велосипедом дорівнює 70 кг, маса рюкзака – 10 кг. ​

Answer 1

Для вирішення цієї задачі можна застосувати закон збереження імпульсу. Закон збереження імпульсу стверджує, що сума імпульсів системи тіл залишається постійною, якщо немає зовнішніх сил, що діють на систему.

Початковий імпульс системи (хлопчик + велосипед) перед тим, як хлопчик перестав крутити педалі, дорівнює масі системи, помноженій на початкову швидкість руху:

Початковий імпульс = (маса хлопчика + маса велосипеда) * початкова швидкість

= (70 кг) * (4 м/с) = 280 кг·м/с.

Після того, як хлопчик перестав крутити педалі, він підхопив рюкзак при дорозі. Тому рухається лише хлопчик разом з велосипедом, а рюкзак лише переноситься разом з ним. Тому сума імпульсів хлопчика та велосипеда залишається незмінною.

За законом збереження імпульсу маємо:

Початковий імпульс = Кінцевий імпульс

(70 кг + 10 кг) * початкова швидкість = (70 кг) * кінцева швидкість

80 кг * 4 м/с = 70 кг * кінцева швидкість

320 кг·м/с = 70 кг * кінцева швидкість

Кінцева швидкість = 320 кг·м/с / 70 кг

Кінцева швидкість ≈ 4.57 м/с

Таким чином, швидкість руху хлопчика в наступний момент часу буде приблизно 4.57 м/с.