Question

Два мальчика на роликовых коньках, оттолкнувшись друг от друга, поехали в разные стороны со скоростью 3 м/с и 4 м/с соответственно. Масса одного мальчика 40 кг. Чему равна масса второго? ​

Answer 1

Импульсы, которые приобретают мальчики, оттолкнувшись друг от друга, равны по величине (и противоположны по направлению):

        m₁v₁ = m₂v₂

Тогда:

        m₂ = m₁v₁/v₂ = 40 · 3 : 4 = 30 (кг)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии. Импульс равен произведению массы на скорость, а кинетическая энергия равна половине массы, умноженной на квадрат скорости.

Пусть первый мальчик (масса 40 кг) движется со скоростью 3 м/с, а второй мальчик (масса M) движется со скоростью 4 м/с. После отталкивания:

Импульс первого мальчика: масса * скорость = 40 кг * 3 м/с = 120 кг м/с. Импульс второго мальчика: масса * скорость = M * 4 м/с.

Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до взаимодействия должна равняться сумме импульсов после взаимодействия:

Импульс первого мальчика до = Импульс первого мальчика после. 120 кг м/с = M * 4 м/с.

Отсюда, можно найти массу второго мальчика M:

M = 120 кг м/с / 4 м/с = 30 кг.

Итак, масса второго мальчика равна 30 кг.