Помогите мне пожалуйста!!!! Буксир массой m, движущийся по инерции в стоячей воде, сталкивается с баржой массой M и движет ее впереди себя. Скорость буксира после столкновения уменьшилась в 4 раза. Отношение равно …​

В данном вопросе описан неупругий столкновение между буксиром и баржой. Для решения задачи будем использовать закон сохранения импульса, так как система замкнута (сила взаимодействия происходит только между буксиром и баржей).

Пусть:

• $m$ — масса буксира,
• $M$ — масса баржи,
• $v_0$ — начальная скорость буксира до столкновения,
• $v_f$ — скорость буксира после столкновения,
• $V_f$ — скорость баржи после столкновения.

Из условия задачи, скорость буксира после столкновения уменьшилась в 4 раза, то есть $v_f = \frac{v_0}{4}$. Баржа, в свою очередь, движется после столкновения с какой-то новой скоростью $V_f$.

Поскольку столкновение происходит в воде, предполагаем, что в начале баржа находится в покое, то есть ее начальная скорость равна нулю.

Используем закон сохранения импульса:

Подставляем значения для $v_f$:

Теперь выразим $V_f$, скорость баржи после столкновения:

Упростим:

Теперь можем найти отношение масс $\frac{m}{M}$. Для этого выразим $V_f$ из предыдущего уравнения:

Для нахождения отношения массы буксира к массе баржи, примем, что скорость баржи $V_f$ после столкновения составляет 3/4 от скорости буксира до столкновения. Таким образом, отношение масс будет:

Ответ: отношение массы буксира к массе баржи равно 3.