Из неподвижной лодки, масса которой 80 кг, прыгает на берег мальчик. Масса мальчика 40 кг, скорость его при прыжке 700 м/с. Какую скорость получила лодка после того, как мальчик прыгнул?

Физика 8 класс Закон сохранения импульса скорость лодки физика 8 класс закон сохранения импульса масса лодки прыжок мальчика движение лодки физические задачи механика законы физики Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Он гласит, что если на систему не действуют внешние силы, то общий импульс системы до взаимодействия равен общему импульсу после взаимодействия.

Давайте обозначим:

• m1 - масса мальчика = 40 кг
• v1 - скорость мальчика при прыжке = 700 м/с
• m2 - масса лодки = 80 кг
• v2 - скорость лодки после прыжка (это то, что мы ищем)

Сначала найдем общий импульс системы до прыжка:

• Импульс лодки = 0 (лодка неподвижна)
• Импульс мальчика = 0 (пока он не прыгнул)

Таким образом, общий импульс до прыжка равен 0:

Импульс до = 0 + 0 = 0

После того, как мальчик прыгнул, система состоит из мальчика и лодки, и их импульсы должны быть равны нулю:

Импульс после = импульс мальчика + импульс лодки = m1 * v1 + m2 * v2

По закону сохранения импульса:

Импульс до = Импульс после

0 = m1 * v1 + m2 * v2

Подставим известные значения:

0 = 40 * 700 + 80 * v2

Теперь решим это уравнение для v2:

0 = 28000 + 80 * v2

Переносим 28000 на другую сторону:

80 * v2 = -28000

Теперь делим обе стороны на 80:

v2 = -28000 / 80

v2 = -350 м/с

Знак минус указывает на то, что лодка движется в противоположную сторону от направления прыжка мальчика.

Ответ: Скорость лодки после того, как мальчик прыгнул, составляет 350 м/с в сторону, противоположную движению мальчика.