Вопрос:

2. Первоначально неподвижная тележка массой 20 кг, с которой совершен прыжок, приобрела скорость 1,2 м/с. Какую скорость при этом получил прыгун, если его масса 60 кг? Прыжок был сделан в горизонтальном направлении.

Ответ:

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения импульса.

  1. Обозначим массу тележки как $$m_1$$ и ее скорость как $$v_1$$. Обозначим массу прыгуна как $$m_2$$ и его скорость как $$v_2$$.
  2. Так как система первоначально была неподвижна, то суммарный импульс до прыжка равен 0. После прыжка импульс тележки должен быть равен и противоположен импульсу прыгуна.
  3. Закон сохранения импульса: $$m_1v_1 + m_2v_2 = 0$$.
  4. Выразим скорость прыгуна $$v_2$$: $$v_2 = -\frac{m_1v_1}{m_2}$$.
  5. Подставим известные значения: $$v_2 = -\frac{20 ext{ кг} \cdot 1.2 \frac{\text{м}}{\text{с}}}{60 ext{ кг}}$$.
  6. Вычислим скорость прыгуна: $$v_2 = -\frac{24}{60} = -0.4 \frac{\text{м}}{\text{с}}$$.

Знак "минус" указывает на то, что направление скорости прыгуна противоположно направлению движения тележки.

Ответ: Скорость прыгуна равна 0.4 м/с.

Смотреть решения всех заданий с листа

Похожие