Какова скорость тележки с мальчиком, если мальчик массой 40 кг бежит со скоростью 2 м/с за тележкой массой 50 кг, которая движется со скоростью 1 м/с, и вскакивает на нее? Пожалуйста, укажите данные и решение.

Приведите пример турбулентного течения жидкости.

Физика 11 класс Законы сохранения импульса скорость тележки мальчик 40 кг скорость 2 м/с тележка 50 кг решение задачи по физике турбулентное течение жидкости Новый

Данные:

• Масса мальчика (m1) = 40 кг
• Скорость мальчика (v1) = 2 м/с
• Масса тележки (m2) = 50 кг
• Скорость тележки (v2) = 1 м/с

Решение:

Для решения задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, если на систему не действуют внешние силы, то суммарный импульс системы до и после события остается постоянным.

Сначала найдем суммарный импульс до того, как мальчик вскакивает на тележку. Импульс (p) определяется как произведение массы на скорость:

• Импульс мальчика (p1) = m1 * v1 = 40 кг * 2 м/с = 80 кг·м/с
• Импульс тележки (p2) = m2 * v2 = 50 кг * 1 м/с = 50 кг·м/с

Теперь найдем общий импульс до события:

p_total_before = p1 + p2 = 80 кг·м/с + 50 кг·м/с = 130 кг·м/с

Теперь, когда мальчик вскакивает на тележку, их массы складываются, и мы можем обозначить их общую скорость после того, как мальчик присоединился к тележке как v.

Общий импульс после события будет равен:

p_total_after = (m1 + m2) * v = (40 кг + 50 кг) * v = 90 кг * v

Согласно закону сохранения импульса, мы можем записать:

p_total_before = p_total_after

130 кг·м/с = 90 кг * v

Теперь решим это уравнение для v:

v = 130 кг·м/с / 90 кг ≈ 1.44 м/с

Ответ: Скорость тележки с мальчиком после того, как он вскакивает на нее, составляет примерно 1.44 м/с.

Пример турбулентного течения жидкости:

Турбулентное течение можно наблюдать, например, в реке, где вода движется с высокой скоростью и образует вихри и завихрения. Также это явление можно увидеть при быстром движении лодки по спокойной воде, когда на поверхности образуются волны и рябь.