Из неподвижной лодки, масса которой 100 кг, выпрыгивает мальчик. Масса мальчика 40 кг, скорость его прыжка 2 м/с.

Какую скорость получает лодка после того, как мальчик выпрыгнул?

Физика 7 класс Закон сохранения импульса скорость лодки физика 7 класс закон сохранения импульса масса лодки мальчик прыжок расчет скорости физические задачи Новый

Для решения данной задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Этот закон гласит, что если на систему не действуют внешние силы, то её импульс сохраняется.

Давайте обозначим:

• m1 - масса лодки = 100 кг;
• m2 - масса мальчика = 40 кг;
• v2 - скорость мальчика после прыжка = 2 м/с;
• v1 - скорость лодки после того, как мальчик выпрыгнул (это то, что мы ищем).

Перед тем, как мальчик выпрыгнул, система (лодка + мальчик) была неподвижна, и её импульс равнялся нулю:

Импульс до прыжка: P_initial = (m1 + m2) * 0 = 0.

После того, как мальчик выпрыгнул, импульс системы будет равен сумме импульсов лодки и мальчика:

P_final = m1 * v1 + m2 * v2.

Согласно закону сохранения импульса, P_initial = P_final. Значит:

0 = m1 * v1 + m2 * v2.

Теперь подставим известные значения:

0 = 100 * v1 + 40 * 2.

Решим это уравнение:

1. 40 * 2 = 80, тогда у нас получается:
2. 0 = 100 * v1 + 80.
3. Переносим 80 на другую сторону уравнения:
4. 100 * v1 = -80.
5. Теперь делим обе стороны на 100:
6. v1 = -80 / 100 = -0.8 м/с.

Знак минус показывает, что лодка движется в противоположном направлении относительно направления прыжка мальчика.

Ответ: Скорость лодки после того, как мальчик выпрыгнул, составляет 0.8 м/с в сторону, противоположную направлению прыжка.