Question

I) Ft/m 3) Н 2. Человек массой 20 кг движется со скоростью 4 м/с навстречу неподвижной тележки массой 20 кг и запрыгивает на неё. С какой скоростью будет двигаться человек с тележкой? [3]​

Answer 1

Ответ:

Используем закон сохранения импульса для системы "человек + тележка":

m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v

где

m1 - масса человека,

m2 - масса тележки,

v1 - начальная скорость человека,

v2 - начальная скорость тележки (равна нулю, т.к. тележка неподвижна),

v - скорость системы после соударения.

Подставляем известные значения:

20 кг * (-4 м/с) + 20 кг * 0 м/с = (20 кг + 20 кг) * v

-80 кг*м/с = 40 кг * v

v = -2 м/с

Таким образом, скорость человека с тележкой после соударения будет равна -2 м/с. Знак "-" означает, что движение происходит в обратном направлении по сравнению с начальным направлением движения человека.

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса. Импульс - это произведение массы на скорость.

Исходно у человека импульс равен произведению его массы (20 кг) на его скорость (4 м/с), то есть:

Импульс человека = 20 кг * 4 м/с = 80 кг·м/с.

После того, как человек запрыгнет на тележку, общий импульс системы (человек + тележка) должен оставаться константой. Так как тележка изначально неподвижна, её импульс равен нулю. Таким образом, импульс системы после запрыгивания будет равен импульсу человека до запрыгивания.

Допустим, после запрыгивания масса системы (человек + тележка) будет составлять M кг, а скорость движения этой системы будет V м/с. Тогда импульс системы после запрыгивания будет:

Импульс системы = M кг * V м/с.

По закону сохранения импульса:

Импульс человека до запрыгивания = Импульс системы после запрыгивания.

Это означает, что:

80 кг·м/с = M кг * V м/с.

Так как масса тележки также равна 20 кг, то:

80 кг·м/с = (20 кг + 20 кг) * V м/с.

80 кг·м/с = 40 кг * V м/с.

Теперь мы можем решить это уравнение относительно V:

V м/с = (80 кг·м/с) / (40 кг) = 2 м/с.

Таким образом, скорость движения человека с тележкой будет равна 2 м/с.