Похожие вопросы
2025-11-05 17:08:52
Два рыбака ловят рыбу в озере, сидя в неподвижной лодке. На сколько сместится лодка, если рыбаки поменяются местами? Масса лодки составляет 130 кг, масса одного рыбака - 70 кг, масса второго - 100 кг, а расстояние между рыбаками равно 5 м. Сопротивление воды можно пренебречь. Ответ дайте в единицах СИ.
Физика 11 класс Законы сохранения импульса рыбаки лодка смещение физика масса расстояние сопротивление воды единицы СИ Новый
2025-11-05 17:09:23
Для решения этой задачи мы будем использовать принцип Архимеда и закон сохранения импульса. В данном случае лодка и рыбаки образуют замкнутую систему, в которой масса и положение остаются постоянными.
Шаг 1. Определим начальное положение системы.
- Масса лодки: 130 кг
- Масса первого рыбака: 70 кг
- Масса второго рыбака: 100 кг
- Расстояние между рыбаками: 5 м
Предположим, что первый рыбак находится слева, а второй - справа. Таким образом, общий центр масс системы будет находиться между ними.
Шаг 2. Найдем центр масс системы.
Центр масс можно вычислить по формуле:
x_cm = (m1 * x1 + m2 * x2 + m_лодка * x_лодка) / (m1 + m2 + m_лодка)
где:
- m1 = 70 кг (масса первого рыбака)
- m2 = 100 кг (масса второго рыбака)
- m_лодка = 130 кг (масса лодки)
- x1 = 0 м (положение первого рыбака)
- x2 = 5 м (положение второго рыбака)
- x_лодка = 2.5 м (положение лодки, так как она посередине между рыбаками)
Подставим значения:
x_cm = (70 * 0 + 100 * 5 + 130 * 2.5) / (70 + 100 + 130)
x_cm = (0 + 500 + 325) / 300 = 825 / 300 = 2.75 м
Шаг 3. Определим новое положение центра масс после смены местами рыбаков.
Теперь, когда рыбаки поменяются местами, первый рыбак будет находиться справа, а второй - слева. Новые координаты:
- x1' = 5 м (новое положение первого рыбака)
- x2' = 0 м (новое положение второго рыбака)
Теперь снова вычислим центр масс:
x_cm' = (70 * 5 + 100 * 0 + 130 * 2.5) / (70 + 100 + 130)
x_cm' = (350 + 0 + 325) / 300 = 675 / 300 = 2.25 м
Шаг 4. Найдем смещение лодки.
Смещение лодки будет равно разности между старым и новым центром масс:
Смещение = x_cm - x_cm' = 2.75 м - 2.25 м = 0.5 м
Шаг 5. Переведем в сантиметры.
0.5 м = 50 см.
Ответ: Лодка сместится на 50 см.