Question

С лодки массой 200кг , движущей со скоростью 2м/с , ныряет мальчик массой 50кг двигаясь в горизонтальном направление , найти скорость лодки после прыжка мальчика , если он прыгает с носа лодки со скоростью 6м/с

Answer 1

По закону сохранения импульса, импульс ситемы тел до взаимодействия равен импульсу системы тел после взаимодействия. Отсюда решение

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать законы сохранения импульса. Поскольку система (лодка + мальчик) не подвержена внешним горизонтальным силам, горизонтальный импульс системы сохраняется.

Перед прыжком мальчика импульс системы (лодка + мальчик) равен сумме импульсов лодки и мальчика. Обозначим массу лодки как M и её скорость до прыжка как V, массу мальчика как m и его скорость относительно лодки (относительная скорость) как v.

Перед прыжком импульс системы равен: P1 = M * V

После прыжка мальчика импульс системы будет равен сумме импульсов лодки и мальчика после прыжка. Обозначим скорость лодки после прыжка как V' и скорость мальчика относительно лодки после прыжка как v'. Импульс системы после прыжка равен: P2 = (M + m) * V'

Согласно закону сохранения импульса, P1 = P2, поэтому: M * V = (M + m) * V'

Теперь можем решить уравнение относительно V': V' = (M * V) / (M + m)

Подставим известные значения: M = 200 кг (масса лодки) V = 2 м/с (скорость лодки до прыжка) m = 50 кг (масса мальчика)

V' = (200 кг * 2 м/с) / (200 кг + 50 кг) V' = 400 кг * м/с / 250 кг V' = 1.6 м/с

Таким образом, скорость лодки после прыжка мальчика составит 1.6 м/с в направлении, противоположном начальному направлению движения лодки.