Какова скорость мешка массой 2 кг, если человек, находящийся на неподвижной тележке массой 100 кг, бросает его горизонтально, и в результате тележка начинает двигаться назад со скоростью 0,1 м/с?

Физика 11 класс Закон сохранения импульса скорость мешка физика 11 класс закон сохранения импульса тележка 100 кг движение тележки масса 2 кг горизонтальный бросок расчет скорости физические задачи Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Этот закон гласит, что в закрытой системе (где нет внешних сил) суммарный импульс остается постоянным.

Давайте обозначим:

• m1 = 100 кг (масса тележки)
• m2 = 2 кг (масса мешка)
• v1 = 0,1 м/с (скорость тележки после броска мешка)
• v2 = ? (скорость мешка, которую мы хотим найти)

Перед броском мешка вся система (тележка и мешок) находится в состоянии покоя, и ее импульс равен нулю:

Импульс до броска:

P_initial = 0

После броска мешка система начинает двигаться, и мы можем записать импульс после броска:

P_final = m1 * v1 + m2 * v2

Согласно закону сохранения импульса:

P_initial = P_final

Подставим известные значения:

0 = m1 * v1 + m2 * v2

Теперь подставим массы и скорость тележки:

0 = 100 кг * (-0,1 м/с) + 2 кг * v2

Обратите внимание, что скорость тележки отрицательна, так как она движется в противоположном направлении по сравнению с броском мешка.

Теперь решим уравнение для v2:

0 = -10 + 2 * v2

Переносим -10 на другую сторону:

10 = 2 * v2

Теперь делим обе стороны на 2:

v2 = 10 / 2 = 5 м/с

Таким образом, скорость мешка составляет 5 м/с.

Ответ: Скорость мешка составляет 5 м/с.