2025-09-18 13:08:59
Какова скорость лодки, в которую был переброшен рюкзак массой 20 кг, если две лодки массами по 80 кг движутся параллельными курсами с одинаковыми скоростями 3 м/с, а рюкзак перебрасывается под углом 90° к курсу?
Физика 4 класс Законы сохранения импульса скорость лодки рюкзак масса физика Движение параллельные курсы угловая скорость Новый
2025-09-18 13:09:14
Чтобы ответить на этот вопрос, мы можем воспользоваться законом сохранения импульса. Давайте разберемся шаг за шагом.
Шаг 1: Определим начальные условия.
- Масса каждой лодки: 80 кг
- Скорость лодок: 3 м/с
- Масса рюкзака: 20 кг
Шаг 2: Найдем общий импульс системы до переброса рюкзака.
Импульс (P) определяется как произведение массы (m) на скорость (v). У нас две лодки, и их общий импульс будет:
- Импульс первой лодки: P1 = m1 * v = 80 кг * 3 м/с = 240 кг·м/с
- Импульс второй лодки: P2 = m2 * v = 80 кг * 3 м/с = 240 кг·м/с
Общий импульс двух лодок:
Pобщий = P1 + P2 = 240 + 240 = 480 кг·м/с.
Шаг 3: Рассмотрим ситуацию после переброса рюкзака.
Когда рюкзак перебрасывается, он движется под углом 90° к курсу лодок. Это значит, что его движение не влияет на горизонтальную составляющую импульса лодок, но изменяет вертикальную составляющую.
Шаг 4: Применим закон сохранения импульса.
Импульс системы до переброса рюкзака равен импульсу системы после переброса. Поскольку рюкзак не влияет на горизонтальную скорость лодок, мы можем сказать, что:
Импульс лодок после переброса + Импульс рюкзака = Импульс лодок до переброса.
Шаг 5: Найдем скорость лодки после переброса рюкзака.
Поскольку рюкзак перебрасывается под углом 90°, его горизонтальный импульс не добавляется к лодкам, и скорость лодок остается прежней. Таким образом, скорость лодки не изменится и останется равной 3 м/с.
Итак, ответ: Скорость лодки после переброса рюкзака останется 3 м/с.