Question

Надо решение ответ уже дан. Мальчик 70,9 кг и девочка 43,2 кг, одетые в коньки, смотрят друг на друга в состоянии покоя на катке. Мальчик толкает девушку, отправляя ее на восток со скоростью 4,64 м / с. Пренебрегая трением, определите последующую скорость мальчика (ответ: 2,83 м / с).

Answer 1

По закону сохранения импульса тел

р1+р2=p1'+p2'=0  векторно

m1V1'=m2V2'   скалярно  (скорости направлены в противоположные стороны).

70,9 * V1'=43,2 * 4,64

V1=43,2*4,64 / 70,9=2,827...≈2,83 м/с  -  это ответ.

Answer 2

Для решения данной задачи, необходимо применить закон сохранения импульса.

Импульс - это векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость. Закон сохранения импульса гласит, что взаимодействующие тела обмениваются импульсом, при этом сумма импульсов до и после взаимодействия остается неизменной.

В данной задаче, мальчик толкает девочку, поэтому можно считать, что мальчик и девочка представляют собой систему, в которой сумма импульсов до и после взаимодействия будет равна нулю.

Импульс мальчика до толчка равен его массе, умноженной на его начальную скорость: Imp_мальчика_нач = m_мальчика * v_мальчика_нач

Импульс девочки до толчка равен ее массе, умноженной на ее начальную скорость: Imp_девочки_нач = m_девочки * v_девочки_нач

После толчка, мальчик и девочка будут двигаться с некоторыми скоростями. Пусть v_мальчика_кон - скорость мальчика после толчка, а v_девочки_кон - скорость девочки после толчка.

Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после взаимодействия равна нулю: Imp_мальчика_нач + Imp_девочки_нач = Imp_мальчика_кон + Imp_девочки_кон

m_мальчика * v_мальчика_нач + m_девочки * v_девочки_нач = m_мальчика * v_мальчика_кон + m_девочки * v_девочки_кон

Подставим известные значения: 70.9 кг * v_мальчика_нач + 43.2 кг * 0 м/с = 70.9 кг * v_мальчика_кон + 43.2 кг * v_девочки_кон

Так как девочка остается на месте, то ее конечная скорость равна нулю: 70.9 кг * v_мальчика_нач = 70.9 кг * v_мальчика_кон + 43.2 кг * 0 м/с

Решаем уравнение относительно v_мальчика_кон: 70.9 кг * v_мальчика_нач - 70.9 кг * v_мальчика_кон = 0

Раскрываем скобки: 70.9 кг * (v_мальчика_нач - v_мальчика_кон) = 0

Делим обе части уравнения на 70.9 кг: v_мальчика_нач - v_мальчика_кон = 0

Таким образом, получаем, что v_мальчика_нач = v_мальчика_кон.

То есть, скорость мальчика после толчка будет равна его начальной скорости, то есть 4.64 м/с.

Ответ: последующая скорость мальчика составляет 4.64 м/с.