С лодки, движущейся со скоростью 2 м/с, человек бросает весло массой 5 кг с горизонтальной скоростью 8 м/с в сторону движения лодки. Какова будет скорость лодки после того, как человек бросит весло, если общая масса лодки и человека составляет 200 кг?

Физика 11 класс Закон сохранения импульса скорость лодки физика 11 класс закон сохранения импульса бросок весла движение лодки масса весла горизонтальная скорость задача по физике Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до броска весла будет равен импульсу системы после броска. Давайте обозначим:

• m1 - масса лодки с человеком (200 кг);
• m2 - масса весла (5 кг);
• v1 - скорость лодки до броска (2 м/с);
• v2 - скорость весла после броска (в сторону движения лодки, 8 м/с);
• V - скорость лодки после броска (которую мы ищем).

Сначала найдем импульс системы до броска:

• Импульс лодки с человеком: p1 = m1 * v1 = 200 кг * 2 м/с = 400 кг·м/с.
• Импульс весла до броска: p2 = 0 (так как весло находится в руках человека и не движется относительно лодки).

Таким образом, общий импульс до броска:

p_до = p1 + p2 = 400 кг·м/с + 0 = 400 кг·м/с.

Теперь найдем импульс системы после броска. После броска весло движется с горизонтальной скоростью 8 м/с, а лодка будет двигаться с новой скоростью V:

• Импульс весла: p3 = m2 * v2 = 5 кг * 8 м/с = 40 кг·м/с.
• Импульс лодки с человеком: p4 = m1 * V = 200 кг * V.

Теперь можем записать уравнение для сохранения импульса:

p_до = p_после.

То есть:

400 кг·м/с = 200 кг * V + 40 кг·м/с.

Теперь решим это уравнение для V:

• 400 = 200V + 40;
• 400 - 40 = 200V;
• 360 = 200V;
• V = 360 / 200;
• V = 1.8 м/с.

Таким образом, скорость лодки после того, как человек бросит весло, составит 1.8 м/с.