МАЛЬЧИК МАССОЙ 20КГ, СТОЯ НА КОНЬКАХ, БРОСАЕТ ГОРИЗОНТАЛЬНО КАМЕНЬ МАССОЙ 1 КГ СО СКОРОСТЬЮ 5 М/С ОПРЕДИЛИТЕ СКОРОСТЬ , С КОТОРОЙ ПОЕДЕТ МАЛЬЧИК В РЕЗУЛЬТАТТЕ БРОСКА КАМНЯ

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения импульса.

Закон сохранения импульса

Если внешние силы на систему отсутствуют или их сумма равна нулю, то суммарный импульс системы до события равен суммарному импульсу системы после события.

Формула импульса:

где $p$ — импульс, $m$ — масса тела, $v$ — скорость тела.

До броска камня система "мальчик + камень" находится в покое, следовательно, суммарный импульс равен нулю. После броска камня сумма импульсов мальчика и камня также должна остаться равной нулю.

Обозначим:

• Масса мальчика: $m_1 = 20 \, \text{кг}$,
• Масса камня: $m_2 = 1 \, \text{кг}$,
• Скорость камня после броска: $v_2 = 5 \, \text{м/с}$,
• Скорость мальчика после броска: $v_1$ (нужно найти).

Уравнение закона сохранения импульса

Выразим скорость мальчика $v_1$:

Подставим значения:

Знак минус указывает на то, что мальчик будет двигаться в противоположном направлении от движения камня.

Ответ:

Скорость, с которой мальчик начнёт двигаться в результате броска камня, равна $0.25 \, \text{м/с}$ в направлении, противоположном броску камня.