Какова масса баркаса, если лодка массой 300 кг равномерно подтягивает канат, и до встречи с лодкой баркас прошел путь 11 м, при этом первоначально расстояние между ними было 55 м, а сопротивлением можно пренебречь?

Физика 10 класс Динамика и законы Ньютона масса баркаса физика 10 класс задача по физике равномерное движение канат лодка 300 кг расстояние 55 м путь 11 м сопротивление механика Новый

Дано:

• Расстояние между лодкой и баркасом в начале: s = 55 м
• Масса лодки: m₁ = 300 кг
• Путь, пройденный баркасом до встречи с лодкой: s₂ = 11 м

Найти:

• Массу баркаса: m₂

Решение:

Сначала определим, какое расстояние прошла лодка до встречи с баркасом. Это можно сделать, вычитая путь, пройденный баркасом, из общего расстояния между ними:

s₁ = s - s₂ = 55 м - 11 м = 44 м.

Теперь у нас есть два объекта: лодка и баркас. Они двигались равномерно, и поскольку они встретились, можно предположить, что они двигались одинаковое время. Поэтому мы можем использовать формулу скорости:

v = s/t,

где v — скорость, s — пройденный путь, t — время.

Для лодки и баркаса это будет выглядеть так:

• v₁ = s₁/t = 44 м/t (скорость лодки)
• v₂ = s₂/t = 11 м/t (скорость баркаса)

Теперь применим закон сохранения импульса. В начале системы импульс равен нулю, так как оба объекта не двигались. В момент встречи импульсы лодки и баркаса должны быть равны по модулю:

m₁v₁ = m₂v₂.

Подставим известные значения:

m₁ * (s₁/t) = m₂ * (s₂/t).

Мы можем сократить t, так как оно одинаковое для обоих объектов:

m₁ * s₁ = m₂ * s₂.

Теперь подставим известные значения:

300 кг * 44 м = m₂ * 11 м.

Решим это уравнение для m₂:

m₂ = (300 * 44) / 11.

Теперь вычислим:

300 * 44 = 13200,

13200 / 11 = 1200 кг.

Ответ: Масса баркаса составляет 1200 кг.