Question

Хлопчик масою 46 кг стрибнув на берег зі швидкістю 1,5 м/с з нерухомого човна масою 1 тонна. Якої швидкості набув човен?

Answer 1

Дано:

m1=46кг

m2=1т=1000кг

v1=1,5м/с

Найти:

v2-?

----------------------

m1v1-m2v2=0

v2=v1•(m1/m2)=1,5•(46/1000)=0,069м/с

Answer 2

Для вирішення цієї задачі можна скористатися законом збереження імпульсу. Закон збереження імпульсу говорить нам, що сума імпульсів системи до і після події залишається постійною, якщо немає зовнішніх сил, які діють на систему.

Спочатку визначимо імпульс хлопчика перед стрибком:

$I_1 = m_1 \cdot v_1$

де $m_1$ - маса хлопчика (46 кг), $v_1$ - його швидкість перед стрибком (1.5 м/с).

Тепер визначимо імпульс човна після стрибка хлопчика:

$I_2 = m_2 \cdot v_2$

де $m_2$ - маса човна (1 тонна, що дорівнює 1000 кг), $v_2$ - швидкість човна після стрибка хлопчика.

Оскільки сума імпульсів системи залишається постійною, ми можемо записати:

$I_1 = I_2$

$m_1 \cdot v_1 = m_2 \cdot v_2$

Тепер розв'яжемо це рівняння для $v_2$:

$v_2 = \frac{m_1 \cdot v_1}{m_2}$

$v_2 = \frac{46 \, \text{кг} \cdot 1.5 \, \text{м/с}}{1000 \, \text{кг}}$

$v_2 = \frac{69}{1000} \, \text{м/с} = 0.069 \, \text{м/с}$

Отже, швидкість, яку набув човен після того, як хлопчик стрибнув на берег, дорівнює 0.069 м/с.