Question

ПОМОГИТЕ С ФИЗИКОЙ 30 БАЛЛОВ, С лодки равномерно подтягивают канат, поданный на баркас. Первоначально лодка и баркас покоились, а расстояние между ними было 55 м. Определите путь, пройденный лодкой до встречи с баркасом. Масса лодки 300 кг, масса баркаса 1200 кг. Сопротивлением воды пренебречь.

Answer 1

Ответ:

44 метра

Объяснение:

Масса баркаса в 4 раза больше, значит расстояния он прошёл в 4 раза меньше. Делим расстояние на пять частей: 4 части лодки и 1 часть баркаса. Одна пятая часть от 55 метров – 11 метров(это прошёл баркас). Вычитаем и получаем 44 метра

Answer 2

Давайте рассмотрим данный вопрос.

Когда лодка и баркас начали движение, у них не было начальной скорости, поэтому их начальная кинетическая энергия была равна нулю.

По закону сохранения энергии, начальная кинетическая энергия должна быть равна конечной кинетической энергии. Кинетическая энергия выражается формулой:

Кинетическая энергия (КЭ) = 0.5 * масса * скорость^2

Так как начальная кинетическая энергия равна нулю, можно записать:

0 = 0.5 * масса_лодки * скорость_лодки^2 + 0.5 * масса_баркаса * скорость_баркаса^2

Мы знаем, что лодка и баркас двигаются равномерно, то есть их скорости постоянны. Следовательно, можно записать:

скорость_лодки = путь / время скорость_баркаса = путь / время

где путь - расстояние между лодкой и баркасом, а время - время, которое требуется лодке, чтобы догнать баркас.

Так как скорости лодки и баркаса одинаковы на протяжении всего движения, можно записать:

скорость_лодки = скорость_баркаса = путь / время

Теперь мы можем подставить скорости в уравнение сохранения энергии:

0 = 0.5 * масса_лодки * (путь / время)^2 + 0.5 * масса_баркаса * (путь / время)^2

Теперь выразим время через известные величины:

путь = расстояние_начальное - расстояние_пройденное путь = 55 м (начальное расстояние) - путь_лодки

где путь_лодки - это расстояние, пройденное лодкой до встречи с баркасом.

Теперь подставим выражение для пути и продолжим упрощение уравнения.

0 = 0.5 * масса_лодки * (путь / время)^2 + 0.5 * масса_баркаса * (путь / время)^2

0 = 0.5 * (масса_лодки + масса_баркаса) * (путь / время)^2

Отсюда можно найти выражение для времени:

(путь / время)^2 = 0

Это означает, что путь / время = 0, а следовательно, путь = 0.

Таким образом, лодка никогда не догонит баркас, и путь лодки до встречи с баркасом равен нулю.