Question

Тележка массой m1 вместе с человеком массой m2 движется со скоростью U1. Затем человек прыгает с тележки со скоростью U2. Определить скорость тележки, если человек совершил прыжок по ходу движения телеги и в противоположную сторону движения телеги. Известны величины: U1(м/сёк) 1,0; m1(кг) 180; m2(кг) 60; U2(м/сёк) 6

Answer 1

За законом сохранения импульса

(m1+m2)u1=m1u-m2u2

m1u=(m1+m2)u1-m2u2

u=((m1+m2)u1+m2u2)/m1

u=((180+60)*1+60*6)/180

u=(240+360)/180=600/180=3.33м/сёк

Answer 2

Для решения этой задачи можно применить законы сохранения импульса и массы. Поскольку система изолирована (не взаимодействует с внешними силами), можно записать закон сохранения импульса в начальный и конечный моменты времени:

В начальный момент времени: Общий импульс системы тележка + человек = m1 * U1 + m2 * U1 (так как они движутся со скоростью U1 вместе).

В конечный момент времени: Тележка и человек движутся отдельно друг от друга, и их импульсы складываются по отдельности: Импульс тележки = m1 * V1 (где V1 - скорость тележки после прыжка человека). Импульс человека = m2 * V2 (где V2 - скорость человека после прыжка).

Таким образом, уравнение сохранения импульса можно записать следующим образом:

m1 * U1 + m2 * U1 = m1 * V1 + m2 * V2

Теперь учтем, что человек прыгнул со скоростью U2:

V2 = -U2 (знак минус означает, что человек движется в противоположную сторону относительно начальной скорости системы).

Теперь мы можем решить уравнение:

m1 * U1 + m2 * U1 = m1 * V1 + m2 * (-U2)

Подставим известные значения:

180 * 1.0 + 60 * 1.0 = 180 * V1 - 60 * 6

180 + 60 = 180 * V1 - 360

240 = 180 * V1 - 360

180 * V1 = 240 + 360

180 * V1 = 600

V1 = 600 / 180

V1 = 3.33 м/с

Таким образом, скорость тележки после прыжка человека составляет около 3.33 м/с.