Вопрос: Папа с сыном катаются с горки на легких санках. Отношение импульса папы к импульсу сына равно 1,5. Каково отношение скоростей их санок, если отношение массы папы к массе сына составляет 3? Пожалуйста, распишите решение.
Физика11 классЗакон сохранения импульсафизика11 классимпульсотношение импульсамассаскоростьсанкирешение задачимеханиказакон сохранения импульсасоотношение масссоотношение скоростейДвижениефизические законы
Давайте разберемся с задачей, используя понятие импульса и соотношения масс и скоростей. Начнем с определения импульса:
Импульс (p) – это произведение массы (m) на скорость (v): p = mv.
В нашей задаче нам даны следующие данные:
Теперь запишем соотношение импульсов через массы и скорости:
p(папы) : p(сына) = m(папы) * v(папы) : m(сына) * v(сына) = 1,5.
Подставим известные значения из условия задачи:
3 * v(папы) : v(сына) = 1,5.
Теперь мы можем упростить это уравнение. Рассмотрим его подробнее:
Если мы обозначим скорость папы как v(папы),а скорость сына как v(сына),то у нас получается:
3 * v(папы) = 1,5 * v(сына).
Теперь разделим обе стороны уравнения на v(сына):
3 * v(папы) / v(сына) = 1,5.
Теперь мы можем выразить отношение скоростей:
v(папы) / v(сына) = 1,5 / 3.
Упростим это значение:
v(папы) / v(сына) = 0,5.
Это означает, что скорость папы составляет половину скорости сына. В другом выражении это можно сказать так:
Скорость сына в 2 раза больше скорости папы, или, что также верно, скорость папы в 2 раза меньше скорости сына.
Таким образом, мы нашли искомое отношение скоростей санок папы и сына.