Question

Цирковой акробат массой 88 кг, бегущий со скоростью 3,8 м/с, догоняет лошадь массой 169 кг, движущуюся со скоростью 1,6 м/с, и вскакивет на неё. Определи скорость лошади в тот момент, когда акробат вскочил на неё. Ответ (округли до сотых): ___м/с.

Answer 1

Відповідь:

2,3 м/с

Пояснення:

Пусть m1 - масса акробата; m2 - масса лошади.

По закону сохранения импульса тел m1V1+m2V2=(m1+m2)V'

V'=(m1V1+m2V2)/(m1+m2)=

(88*3,8+169*1,6)/(88+169)≈ 2,3 м/с

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Перед тем как акробат вскочил на лошадь, общий импульс системы (акробат + лошадь) равен сумме импульсов отдельных объектов:

Импульс акробата: масса_акробата × скорость_акробата = 88 кг × 3,8 м/с = 334,4 кг·м/с. Импульс лошади: масса_лошади × скорость_лошади = 169 кг × 1,6 м/с = 270,4 кг·м/с.

Сумма импульсов перед взаимодействием: 334,4 кг·м/с + 270,4 кг·м/с = 604,8 кг·м/с.

Когда акробат вскакивает на лошадь, система остается замкнутой, и по закону сохранения импульса сумма импульсов после взаимодействия также должна быть равна 604,8 кг·м/с. Давайте обозначим скорость лошади после взаимодействия как V.

Импульс акробата и лошади после взаимодействия: (масса_акробата + масса_лошади) × V = (88 кг + 169 кг) × V = 257 кг × V.

Так как сумма импульсов до и после взаимодействия должна быть одинаковой, мы можем установить равенство:

257 кг × V = 604,8 кг·м/с.

Отсюда найдем скорость лошади V:

V = 604,8 кг·м/с / 257 кг ≈ 2,358 м/с.

Округлим ответ до сотых:

V ≈ 2,36 м/с.