Question

З човна масою 160 кг, який рухається з швидкістю 1 м/с пірнає хлопчик масою 40 кг, у горизонтальному напрямі зі швидкістю 4 м/с. Яку швидкість човена після стрибка хлопчика з корми в бік, протилежний рухові човна?

Answer 1

************************************************

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі застосуємо закон збереження кількості руху.

Закон збереження кількості руху стверджує, що сума кількості руху замкненої системи залишається постійною, якщо на неї не діють зовнішні сили.

Початкова кількість руху системи (човен + хлопчик) дорівнює сумі кількості руху човна та хлопчика до стрибка:

m_1 * v_1 + m_2 * v_2 = (m_1 + m_2) * v

де: m_1 = маса човна = 160 кг v_1 = швидкість човна до стрибка = 1 м/с m_2 = маса хлопчика = 40 кг v_2 = швидкість хлопчика до стрибка = 4 м/с v = швидкість човна після стрибка хлопчика в зворотному напрямку, яку потрібно знайти.

Після стрибка кількість руху системи (човен + хлопчик) зберігається, але змінюється рух хлопчика, який стає частиною системи. Тому:

(m_1 + m_2) * v = m_1 * v_1 + m_2 * v_2

Підставимо відповідні значення:

(160 кг + 40 кг) * v = 160 кг * 1 м/с + 40 кг * 4 м/с

200 кг * v = 160 кг + 160 кг

200 кг * v = 320 кг

v = 320 кг / 200 кг ≈ 1.6 м/с

Отже, швидкість човна після стрибка хлопчика в зворотному напрямку дорівнює приблизно 1.6 м/с.