Question

На обледеневшей горизонтальной крыше на уровне роста человека сидит белка. Человек бросает в нее камень массой 80г со скоростью 2 м/с. Белка думая, что это орех, ловит этот камень. Поняв, что это не орех, белка бросает камень обратно с такой же скоростью. С какой скоростью после всех взаимодействий будет двигаться белка, если её масса 400г?

Answer 1

Изменение импульса камня ΔP1=2*m*V=F1*t
по 3 закону Ньютона F2=F1
2*m*V=M*U
U=2*m*V/M=2*80*2/400=0,8 м/с

Answer 2

Изначально, камень имеет импульс равный произведению его массы на скорость, то есть 0.08 кг * 2 м/с = 0.16 кг*м/с. Когда белка ловит камень, она получает импульс в том же направлении и с той же величиной, что и у камня, так как импульс замкнутой системы сохраняется. После того, как белка бросает камень обратно, её импульс изменяется на противоположный и равный по величине импульсу камня. Таким образом, общий импульс системы после всех взаимодействий будет равен нулю.

Теперь, когда белка весит 0.4 кг, её скорость можно рассчитать, используя закон сохранения импульса. Импульс системы до взаимодействий равен импульсу системы после взаимодействий, поэтому 0.16 кг*м/с = 0.4 кг * V, где V - скорость белки после всех взаимодействий.

Отсюда V = 0.16 кг*м/с / 0.4 кг = 0.4 м/с.

Таким образом, после всех взаимодействий белка будет двигаться со скоростью 0.4 м/с.