Question

3 нерухомого човна, маса якого 120 кг, стрибає хлопчик масою 60 кг зі швидкістю 2 м/с. Визначте швидкість руху човна після того, як з нього стрибнув хлопчик.​

Answer 1

Дано:

m1=120кг

v1=0 м/c

m2=60кг

v2=2 м/с

v2'=0

Знайти:

v1'-?

Використаємо закон збереження імпульсу

m1v1+m2v2=m1'v1'+m2'v2'

0+120кг*м/c=120v1'

v1'=1 м/c

Answer 2

Для визначення швидкості руху човна після того, як з нього стрибнув хлопчик, можемо використовувати закон збереження імпульсу.

Закон збереження імпульсу стверджує, що сума імпульсів системи зберігається перед та після взаємодії. Імпульс обчислюється як добуток маси тіла на його швидкість.

Початковий імпульс системи (човна та хлопчика) до стрибка хлопчика буде дорівнювати сумі імпульсів після стрибка:

Початковий імпульс = Маса човна * Початкова швидкість човна + Маса хлопчика * Початкова швидкість хлопчика

Початковий імпульс = (120 кг) * (0 м/с) + (60 кг) * (2 м/с) = 0 кгм/с + 120 кгм/с = 120 кг*м/с

Після стрибка хлопчика, сума імпульсів також буде дорівнювати 120 кг*м/с, але тепер вона буде розподілена між човном і хлопчиком, який летить в іншому напрямку.

Нехай V_човна - швидкість руху човна після стрибка, тоді:

Початковий імпульс човна = Маса човна * Швидкість човна після стрибка Початковий імпульс хлопчика = Маса хлопчика * Швидкість хлопчика після стрибка

Закон збереження імпульсу:

Початковий імпульс човна + Початковий імпульс хлопчика = 120 кг*м/с

(120 кг) * V_човна + (60 кг) * (-2 м/с) = 120 кг*м/с

Тепер можемо вирішити рівняння для швидкості човна:

120 кгV_човна - 120 кгм/с = 0

120 кгV_човна = 120 кгм/с

V_човна = (120 кг*м/с) / 120 кг = 1 м/с

Отже, швидкість руху човна після того, як з нього стрибнув хлопчик, дорівнює 1 м/с у протилежному напрямку, в якому рухався хлопчик.