Question

На водной глади без движения находится плот массой 20 кг. С него в горизонтальном направлении прыгает человек массой 80 кг со скоростью 1,2 м\с. С какой скоростью и в каком направлении начнет двигаться плот Помогите

Answer 1

Дано:

v1=1,2 м/с

m1=80 кг

m2=20 кг

Определить: v2

Решение:

Так как движение в горизонтальном направлении является свободным (без трения), следовательно, в этом направлении на систему не действуют внешние силы и проекция импульса на ось х будет сохраняться.

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс - это произведение массы и скорости, и его можно записать как:

Импульс (p) = масса (m) * скорость (v)

Изначально плот находится в покое, поэтому его начальный импульс равен нулю:

p_плот_начальный = 0

Человек прыгает с плота со скоростью 1,2 м/с, и его масса составляет 80 кг. Таким образом, его импульс равен:

p_человек = м_человек * v_человек p_человек = 80 кг * 1,2 м/с = 96 кг*м/с

Согласно закону сохранения импульса, изменение импульса системы равно нулю. Это означает, что изменение импульса плота должно быть равным и по направлению, и по величине изменению импульса человека:

Δp_плот = -Δp_человек

где Δp_плот - изменение импульса плота, Δp_человек - изменение импульса человека.

Так как начальный импульс плота равен нулю, то изменение его импульса будет равно его конечному импульсу:

Δp_плот = p_плот_конечный

Теперь мы можем рассчитать изменение импульса человека:

Δp_человек = -Δp_плот Δp_человек = -p_плот_конечный

Теперь найдем изменение импульса человека:

Δp_человек = -p_плот_конечный 96 кг*м/с = -p_плот_конечный

Теперь мы можем рассчитать конечный импульс плота:

p_плот_конечный = -96 кг*м/с

Теперь мы можем найти конечную скорость плота, разделив импульс на массу плота:

v_плот_конечная = p_плот_конечный / м_плот v_плот_конечная = (-96 кг*м/с) / 20 кг v_плот_конечная = -4,8 м/с

Итак, конечная скорость плота будет равна -4,8 м/с. Направление этой скорости будет противоположным направлению движения человека. То есть, плот начнет двигаться в противоположном направлении относительно направления, в котором прыгнул человек, со скоростью 4,8 м/с.