Question

Человек массой 70 кг, стоя на гладком льду, бросает камень массой 5 кг со скоростью 8 м/с относительно земли под углом 30 градусов к горизонту. Какую скорость приобретёт человек в результате броска? Ответ запишите в м/с и округлите до десятых.

Answer 1

Ответ:

0,5 м/с. Но я не уверена.

Объяснение:

По закону сохранения импульса: m1*v1=m2*v2 ( m1- масса конькобежца =70кг, v1-его скорость, после броска, m2-масса камня=5кг, v2-скорость камня=7м/c), выразим v1.

v1=m2*v2 / m1.

v1=5*7/ 70=0,5м/c.

Answer 2

Чтобы найти скорость, с которой человек приобретет движение в результате броска камня, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс - это произведение массы и скорости, и он сохраняется в изолированной системе.

Для этой задачи сначала найдем начальный импульс человека и камня, а затем найдем их конечный импульс после броска камня. Затем мы найдем изменение импульса человека, которое будет равно его конечному импульсу минус начальному импульсу. И наконец, мы найдем скорость, с которой человек приобретет движение, разделив изменение импульса на массу человека.

1. Начальный импульс человека:

   • Масса человека (m1) = 70 кг
   • Начальная скорость человека (v1) = 0 м/с (так как человек стоит на месте)

   Импульс человека (I1) = m1 * v1 = 70 кг * 0 м/с = 0 кг·м/с

2. Начальный импульс камня:

   • Масса камня (m2) = 5 кг
   • Начальная скорость камня (v2) = 8 м/с (относительно земли)

   Импульс камня (I2) = m2 * v2 = 5 кг * 8 м/с = 40 кг·м/с

3. Теперь найдем конечный импульс человека после броска камня. Чтобы это сделать, мы должны учесть изменение импульса камня и человека как системы. Угол броска не влияет на горизонтальную компоненту импульса, так что мы будем рассматривать только вертикальные компоненты.

   Пусть Vx будет горизонтальной компонентой скорости камня (8 м/с * cos(30°)), и Vy будет вертикальной компонентой скорости камня (8 м/с * sin(30°)).

   Конечный импульс человека (I1 конечный) будет равен начальному импульсу человека (0) плюс изменение импульса камня по вертикали (I2 вертикальный):

   I1 конечный = I1 + I2 вертикальный I1 конечный = 0 кг·м/с + (m2 * Vy)

   Выразим Vy:

   Vy = (I1 конечный - 0 кг·м/с) / m2

   Vy = I1 конечный / m2

   Vy = (40 кг·м/с) / 5 кг = 8 м/с

4. Теперь, когда у нас есть вертикальная компонента скорости человека (Vy), мы можем найти полную скорость человека (V) с использованием теоремы Пифагора:

   V = √(Vx^2 + Vy^2) V = √((8 м/с * cos(30°))^2 + (8 м/с * sin(30°))^2)

   V = √(16 м^2/с^2 + 16 м^2/с^2) V = √(32 м^2/с^2) V ≈ 5.66 м/с

Ответ: Человек приобретет скорость около 5.7 м/с после броска камня.