‼️ОТДАМ ВСЕ 40 БАЛОВ‼️ОЧЕНЬ СРОЧНО‼️

В лодке массой 100кг движется вдоль берега со скоростью 1 м/с, прыгает человек массой 50 кг со скоростью 2 м/с перпендикулярно берегу. Каков модуль и направление скорости лодки после скачка человека, если пренебречь силой сопротивления воды?

Физика 11 класс Закон сохранения импульса лодка человек скорость масса физика закон сохранения импульса Движение перпендикулярно берег расчет скорости Новый

Ответ: 0,94 м/с; 45°

Объяснение:

Давайте разберем задачу шаг за шагом.

Дано:

• Масса лодки (m1) = 100 кг
• Скорость лодки (V1) = 1 м/с
• Масса человека (m2) = 50 кг
• Скорость человека (V2) = 2 м/с (перпендикулярно берегу)

Найдем импульсы:

• Импульс лодки (p1) = m1 * V1 = 100 кг * 1 м/с = 100 кг·м/с
• Импульс человека (p2) = m2 * V2 = 50 кг * 2 м/с = 100 кг·м/с

Импульсы лодки и человека направлены перпендикулярно друг к другу. Чтобы найти общий импульс после прыжка человека, мы воспользуемся теоремой Пифагора:

Общий импульс (p) = √(p1² + p2²) = √(100² + 100²) = √(10000 + 10000) = √20000 = 100√2 кг·м/с

Теперь найдем общую массу системы (лодка + человек):

• m = m1 + m2 = 100 кг + 50 кг = 150 кг

Общий импульс также равен произведению массы на скорость:

p = m * V

Таким образом, мы можем выразить скорость лодки с человеком после прыжка:

V = p / m = (100√2) / 150 ≈ 0,94 м/с

Теперь найдем угол α, под которым лодка начинает двигаться после прыжка:

Для этого используем соотношение между компонентами импульса:

cos(α) = p1 / p = 100 / (100√2) = 0,707

Теперь находим угол α:

α = arccos(0,707) = 45°

Таким образом, мы получили:

• Модуль скорости лодки после скачка человека: 0,94 м/с
• Направление скорости лодки: 45°

Это и есть окончательный ответ на нашу задачу.