Question

Maльчик массой 50кг, стоя на гладком льду, отбросил от себя в горизонтальном направлении мяч массой 5кг со скоростью 2м/с. С какой скоростью мальчик начнёт двигаться в обратном направлении?

Answer 1

РЕШЕНИЕ по закону СОХРАНЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ДВИЖЕНИЯ.
50 кг *V = 5 кг  *2 м/с = 10 кг*м/с
V = 10 : 50 = 0,2 м/с - скорость мальчика - ОТВЕТ

Answer 2

При отбрасывании мяча мальчик будет испытывать противоположную по направлению и равную по модулю импульсу. Импульс определяется как произведение массы тела на его скорость. Таким образом, импульс мальчика и мяча должен быть равным и противоположным по направлению.

Масса мальчика: 50 кг Масса мяча: 5 кг Скорость мяча: 2 м/с

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса. По этому закону, сумма импульсов до и после взаимодействия должна оставаться постоянной.

Импульс мальчика до взаимодействия: 50 кг * 0 м/с = 0 кг * м/с Импульс мяча до взаимодействия: 5 кг * 2 м/с = 10 кг * м/с

Импульс мальчика после взаимодействия: ? кг * м/с Импульс мяча после взаимодействия: ? кг * м/с

Так как сумма импульсов должна оставаться постоянной, то:

Импульс мальчика после взаимодействия + Импульс мяча после взаимодействия = Импульс мальчика до взаимодействия + Импульс мяча до взаимодействия

Таким образом, мы можем записать уравнение:

(масса мальчика * скорость мальчика после взаимодействия) + (масса мяча * скорость мяча после взаимодействия) = (масса мальчика * скорость мальчика до взаимодействия) + (масса мяча * скорость мяча до взаимодействия)

(50 кг * скорость мальчика после взаимодействия) + (5 кг * скорость мяча после взаимодействия) = (50 кг * 0 м/с) + (5 кг * 2 м/с)

Решая это уравнение, мы можем найти скорость мальчика после взаимодействия.

Решение:

(50 кг * скорость мальчика после взаимодействия) + (5 кг * скорость мяча после взаимодействия) = (50 кг * 0 м/с) + (5 кг * 2 м/с)

50 кг * скорость мальчика после взаимодействия + 5 кг * скорость мяча после взаимодействия = 0 кг * м/с + 10 кг * м/с

50 кг * скорость мальчика после взаимодействия + 5 кг * скорость мяча после взаимодействия = 10 кг * м/с

Так как мальчик отбросил мяч в горизонтальном направлении, скорость мяча после взаимодействия будет равна 0 м/с. Подставим это значение в уравнение:

50 кг * скорость мальчика после взаимодействия + 5 кг * 0 м/с = 10 кг * м/с

50 кг * скорость мальчика после взаимодействия = 10 кг * м/с

скорость мальчика после взаимодействия = (10 кг * м/с) / 50 кг

скорость мальчика после взаимодействия = 0.2 м/с

Таким образом, мальчик начнет двигаться в обратном направлении со скоростью 0.2 м/с.