Вопрос задан 31.03.2025 в 20:09. Предмет Физика. Спрашивает Драч Даша.

С резиновой лодки,движущейся со скоростью 2 м/с рыбак бросает тело массой 10 кг с горизонтальной скоростью 5 м/с в направлении движения лодки. С какой скоростью будет двигаться лодка после броска,если её масса и масса рыбака вместе составляют 110 кг.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Есимова Анель.

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения импульса, поскольку на систему (лодку с рыбаком и брошенное тело) не действуют внешние силы вдоль горизонтальной оси (в данном контексте мы игнорируем сопротивление воды).

Дано:

  • Масса лодки с рыбаком: M=110кгM = 110 \, \text{кг},
  • Масса тела, которое бросает рыбак: m=10кгm = 10 \, \text{кг},
  • Скорость лодки до броска: v0=2м/сv_0 = 2 \, \text{м/с},
  • Скорость броска тела относительно лодки: vброска=5м/сv_{\text{броска}} = 5 \, \text{м/с}.

Мы хотим найти скорость лодки после броска, обозначим её как VV.

Решение:

  1. Определим скорость тела относительно неподвижного наблюдателя:

    Тело бросается с лодки, которая движется со скоростью 2 м/с. Поскольку скорость броска относительно лодки составляет 5 м/с в том же направлении, скорость тела относительно берега (неподвижного наблюдателя) будет:

    vтела=v0+vброска=2+5=7м/с.v_{\text{тела}} = v_0 + v_{\text{броска}} = 2 + 5 = 7 \, \text{м/с}.
  2. Применим закон сохранения импульса:

    До броска система (лодка с рыбаком и тело) имеет импульс, равный сумме импульсов лодки с рыбаком и тела. После броска система должна сохранять свой импульс, поскольку внешних сил на неё нет.

    Начальный импульс системы до броска:

    pнач=(M+m)v0=(110+10)2=120кгм/с.p_{\text{нач}} = (M + m) v_0 = (110 + 10) \cdot 2 = 120 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}.

    После броска импульс системы составит сумму импульсов лодки с рыбаком и тела:

    pкон=MV+mvтела.p_{\text{кон}} = M \cdot V + m \cdot v_{\text{тела}}.

    Согласно закону сохранения импульса:

    pнач=pкон.p_{\text{нач}} = p_{\text{кон}}.

    Подставим выражения для импульсов:

    120=110V+107.120 = 110 \cdot V + 10 \cdot 7.
  3. Решим уравнение для VV:

    120=110V+70,120 = 110 \cdot V + 70, 12070=110V,120 - 70 = 110 \cdot V, 50=110V,50 = 110 \cdot V, V=50110=5110.4545м/с.V = \frac{50}{110} = \frac{5}{11} \approx 0.4545 \, \text{м/с}.

Ответ:

После того как рыбак бросит тело, скорость лодки будет примерно 0.45м/с0.45 \, \text{м/с}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос