Вопрос задан 04.02.2025 в 15:46. Предмет Физика. Спрашивает Atamaniuk Vika.

с лодки, массой 200 кг, движущейся со скоростью 1м/с, прыгает мальчик массой 50 кг в горизонтальном направлении со скоростью 7 м/с. Какова скорость лодки после прыжка мальчика, если мальчик прыгает с носа лодки в противоположную сторону движения лодки? ПОМОГИТЕ, пожааалуйста

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Мансуров Артур.

Давайте решим эту задачу, используя закон сохранения импульса.

Дано:

  1. Масса лодки mлодки=200кгm_{\text{лодки}} = 200 \, \text{кг},
  2. Скорость лодки перед прыжком vлодки1=1м/сv_{\text{лодки1}} = 1 \, \text{м/с},
  3. Масса мальчика mмальчика=50кгm_{\text{мальчика}} = 50 \, \text{кг},
  4. Скорость мальчика относительно лодки vмальчика (отн. лодки)=7м/сv_{\text{мальчика (отн. лодки)}} = 7 \, \text{м/с}.

Мальчик прыгает с носа лодки в противоположную сторону её движения. Это означает, что его абсолютная скорость относительно земли будет:

vмальчика=vмальчика (отн. лодки)vлодки1=71=6м/с.v_{\text{мальчика}} = v_{\text{мальчика (отн. лодки)}} - v_{\text{лодки1}} = 7 - 1 = 6 \, \text{м/с}.

Задача:

Найти скорость лодки после прыжка мальчика vлодки2v_{\text{лодки2}}.

Решение:

Сначала применим закон сохранения импульса. Импульс системы "лодка + мальчик" до прыжка равен импульсу системы после прыжка. Запишем закон сохранения импульса:

mлодкиvлодки1+mмальчикаvлодки1=mлодкиvлодки2+mмальчикаvмальчика.m_{\text{лодки}} v_{\text{лодки1}} + m_{\text{мальчика}} v_{\text{лодки1}} = m_{\text{лодки}} v_{\text{лодки2}} + m_{\text{мальчика}} v_{\text{мальчика}}.

Разделим систему на два состояния:

  1. До прыжка: Общий импульс:

    Pдо=(mлодки+mмальчика)vлодки1.P_{\text{до}} = (m_{\text{лодки}} + m_{\text{мальчика}}) v_{\text{лодки1}}.
  2. После прыжка: Общий импульс:

    Pпосле=mлодкиvлодки2+mмальчикаvмальчика.P_{\text{после}} = m_{\text{лодки}} v_{\text{лодки2}} + m_{\text{мальчика}} v_{\text{мальчика}}.

Объединим уравнения:

(mлодки+mмальчика)vлодки1=mлодкиvлодки2+mмальчикаvмальчика.(m_{\text{лодки}} + m_{\text{мальчика}}) v_{\text{лодки1}} = m_{\text{лодки}} v_{\text{лодки2}} + m_{\text{мальчика}} v_{\text{мальчика}}.

Подставим числа:

(200+50)1=200vлодки2+506.(200 + 50) \cdot 1 = 200 \cdot v_{\text{лодки2}} + 50 \cdot 6.

Упростим:

250=200vлодки2+300.250 = 200 \cdot v_{\text{лодки2}} + 300.

Перенесём 300300 влево:

250300=200vлодки2.250 - 300 = 200 \cdot v_{\text{лодки2}}. 50=200vлодки2.-50 = 200 \cdot v_{\text{лодки2}}.

Найдём vлодки2v_{\text{лодки2}}:

vлодки2=50200=0,25м/с.v_{\text{лодки2}} = \frac{-50}{200} = -0{,}25 \, \text{м/с}.

Ответ:

Скорость лодки после прыжка мальчика составляет 0,25м/с-0{,}25 \, \text{м/с}. Знак минус означает, что лодка движется в противоположном направлении относительно своего первоначального движения.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос