Какова скорость скейтборда после того, как мальчик, движущийся на нем со скоростью 0,5 м/с, спрыгнул со скоростью 1 м/с в противоположном направлении? Масса мальчика составляет 30 кг, а масса скейтборда – 10 кг.

Физика 8 класс Законы сохранения импульса скорость скейтборда физика 8 класс закон сохранения импульса движение тела масса и скорость спрыгивание с скейтборда Новый

Для решения задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до и после события (в данном случае, когда мальчик прыгает со скейтборда) должен оставаться постоянным, если на систему не действуют внешние силы.

Давайте обозначим:

• V1 - скорость мальчика до прыжка (0,5 м/с);
• V2 - скорость мальчика после прыжка (1 м/с в противоположном направлении, то есть -1 м/с);
• Vскейт - скорость скейтборда после прыжка, которую мы хотим найти;
• m1 - масса мальчика (30 кг);
• m2 - масса скейтборда (10 кг).

Теперь найдем импульс системы до прыжка:

• Импульс мальчика: m1 * V1 = 30 кг * 0,5 м/с = 15 кг·м/с;
• Импульс скейтборда: m2 * 0 = 0 (скейтборд стоит на месте до прыжка);

Итак, общий импульс до прыжка:

Импульс до = 15 кг·м/с + 0 = 15 кг·м/с.

Теперь найдем импульс системы после прыжка:

• Импульс мальчика: m1 * V2 = 30 кг * (-1 м/с) = -30 кг·м/с;
• Импульс скейтборда: m2 * Vскейт = 10 кг * Vскейт.

Общий импульс после прыжка:

Импульс после = -30 кг·м/с + 10 кг * Vскейт.

Согласно закону сохранения импульса:

Импульс до = Импульс после.

Подставим наши значения:

15 кг·м/с = -30 кг·м/с + 10 кг * Vскейт.

Теперь решим это уравнение для Vскейт:

1. Добавим 30 кг·м/с к обеим сторонам уравнения:

15 + 30 = 10 * Vскейт.

2. Это упрощается до:

45 = 10 * Vскейт.

3. Теперь разделим обе стороны на 10:

Vскейт = 45 / 10 = 4,5 м/с.

Ответ: Скорость скейтборда после того, как мальчик спрыгнул, составляет 4,5 м/с в том же направлении, в котором он изначально двигался.