Какова скорость мальчика массой 30 кг после того, как он бросил горизонтально камень массой 1 кг с начальной скоростью 3 м/с?

Физика 10 класс Закон сохранения импульса скорость мальчика физика горизонтальный бросок масса мальчика масса камня начальная скорость закон сохранения импульса движение тел механика задачи по физике Новый

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что если на систему не действуют внешние силы, то общий импульс системы до взаимодействия равен общему импульсу после взаимодействия.

В нашем случае у нас есть мальчик и камень. Мы будем считать, что система из мальчика и камня изолирована, и на нее не действуют внешние силы в горизонтальном направлении.

Шаги решения:

1. Определяем начальный импульс системы:
• Импульс камня до броска: P_камня = m_камня * v_камня = 1 кг * 3 м/с = 3 кг·м/с.
• Импульс мальчика до броска: P_мальчика = 0, так как он не движется.
• Общий начальный импульс: P_начальный = P_камня + P_мальчика = 3 кг·м/с + 0 = 3 кг·м/с.
2. Определяем конечный импульс системы:
• После того как мальчик бросает камень, он начинает двигаться в противоположном направлении (влево), и его импульс можно выразить как: P_мальчика = m_мальчика * v_мальчика.
• Общий конечный импульс: P_конечный = P_камня + P_мальчика.
3. Приравниваем начальный и конечный импульсы:
• P_начальный = P_конечный.
• 3 кг·м/с = 1 кг * 3 м/с + 30 кг * v_мальчика.
• 3 кг·м/с = 3 кг·м/с + 30 кг * v_мальчика.
4. Решаем уравнение для скорости мальчика:
• Переносим 3 кг·м/с в левую часть уравнения:
• 0 = 30 кг * v_мальчика.
• 30 кг * v_мальчика = 0.
• v_мальчика = -3/30 м/с = -0.1 м/с.

Таким образом, скорость мальчика после броска камня составляет -0.1 м/с, что означает, что он движется в противоположном направлении по отношению к броску камня.