Из неподвижной лодки, масса которой 80 кг, прыгает на берег мальчик. Масса мальчика - 40 кг, а скорость его при прыжке составляет 2 м/с. Какую скорость получила лодка после того, как мальчик прыгнул?

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

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до события (прыжка мальчика) должен быть равен импульсу системы после события.

Давайте разберем шаги:

1. Определим начальный импульс системы:

Система состоит из неподвижной лодки и мальчика. Поскольку лодка неподвижна, её скорость равна 0, и её импульс также равен 0. Импульс мальчика тоже равен 0, так как он находится в лодке и не движется относительно неё. Следовательно, общий импульс системы до прыжка:

• Импульс лодки = масса лодки * скорость лодки = 80 кг * 0 м/с = 0 кг·м/с
• Импульс мальчика = масса мальчика * скорость мальчика = 40 кг * 0 м/с = 0 кг·м/с

Таким образом, начальный импульс системы равен 0 кг·м/с.

2. Определим конечный импульс системы:

После того как мальчик прыгает, он движется со скоростью 2 м/с. Обозначим скорость лодки после прыжка как V.

Импульс мальчика после прыжка:

• Импульс мальчика = масса мальчика * скорость мальчика = 40 кг * 2 м/с = 80 кг·м/с

Импульс лодки после прыжка:

• Импульс лодки = масса лодки * скорость лодки = 80 кг * V
3. Составим уравнение импульса:

Согласно закону сохранения импульса, начальный импульс равен конечному импульсу:

0 = 80 + 80V

4. Решим уравнение:

Теперь решим уравнение для V:

80V = -80

V = -80 / 80 = -1 м/с

5. Интерпретируем результат:

Отрицательное значение скорости означает, что лодка движется в противоположном направлении относительно направления прыжка мальчика.

Ответ: Скорость лодки после прыжка мальчика составляет 1 м/с в противоположном направлении.