Тележка расположена на гладких рельсах. Если человек перемещается с одного конца тележки на другой, какое расстояние пройдет сама тележка? Масса человека составляет 60 кг, масса тележки — 120 кг, а длина тележки равна 6 м.

Физика 11 класс Законы сохранения импульса тележка гладкие рельсы движение тележки масса человека масса тележки длина тележки физика 11 класс закон сохранения импульса Новый

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Поскольку тележка расположена на гладких рельсах и не испытывает внешних сил, система "тележка + человек" будет сохранять свой импульс.

Шаги решения:

1. Обозначим массу человека как m1 = 60 кг, массу тележки как m2 = 120 кг, а длину тележки как L = 6 м.
2. Когда человек перемещается с одного конца тележки на другой, он создает изменение импульса в системе. Поскольку тележка и человек изначально покоятся, их начальный импульс равен нулю.
3. Когда человек перемещается на расстояние L = 6 м в одну сторону, тележка будет двигаться в противоположную сторону, чтобы сохранить общий импульс равным нулю.
4. Обозначим расстояние, на которое переместится тележка, как x.
5. По закону сохранения импульса можно записать уравнение:
• m1 * v1 + m2 * v2 = 0
6. Где v1 - скорость человека, а v2 - скорость тележки.
7. Поскольку человек перемещается на 6 м, его скорость будет равна v1 = 6 / t, где t - время, за которое он перемещается.
8. Скорость тележки можно выразить как v2 = x / t.
9. Подставим выражения для скоростей в уравнение импульса:
• 60 * (6/t) + 120 * (x/t) = 0
10. Упростим уравнение, умножив его на t (время не равно нулю):
• 60 * 6 + 120 * x = 0
11. Решим это уравнение:
• 360 + 120x = 0
• 120x = -360
• x = -360 / 120
• x = -3 м
12. Отрицательное значение означает, что тележка переместилась в сторону, противоположную движению человека.

Ответ: Тележка пройдет 3 метра в сторону, противоположную движению человека.