Контрольные задания > 10. Человек массой 60 кг спрыгивает с неподвижной тележки, и тележка массой 30 кг начинает двигаться в противоположную сторону со скоростью 4 м/с. Чему равна скорость человека относительно Земли в момент прыжка?
Вопрос:
10. Человек массой 60 кг спрыгивает с неподвижной тележки, и тележка массой 30 кг начинает двигаться в противоположную сторону со скоростью 4 м/с. Чему равна скорость человека относительно Земли в момент прыжка?
Для решения этой задачи используем закон сохранения импульса. Изначально система (человек + тележка) была в покое, поэтому суммарный импульс равен нулю. После прыжка импульс системы также должен остаться равным нулю. Запишем это в виде уравнения:
1. **Импульс системы до прыжка:**
\[p_{\text{начальный}} = 0\]
2. **Импульс системы после прыжка:**
\[p_{\text{конечный}} = m_{\text{человек}} * v_{\text{человек}} + m_{\text{тележка}} * v_{\text{тележка}}\]
Где (m_{\text{человек}}) = 60 кг, (v_{\text{тележка}}) = 4 м/с, (m_{\text{тележка}}) = 30 кг, а (v_{\text{человек}}) – скорость человека (которую нужно найти).
3. **Закон сохранения импульса:**
\[p_{\text{начальный}} = p_{\text{конечный}}\]
\[0 = 60 * v_{\text{человек}} + 30 * 4\]
4. **Решаем уравнение относительно (v_{\text{человек}}):**
\[0 = 60v_{\text{человек}} + 120\]
\[-120 = 60v_{\text{человек}}\]
\[v_{\text{человек}} = -2 \text{ м/с}\]
Скорость человека отрицательная, так как направлена в противоположную сторону от движения тележки.
**Ответ:** Скорость человека относительно Земли равна 2 м/с в направлении, противоположном движению тележки.