Какую скорость получит человек массой 60 кг, стоящий на льду, если он поймает мяч массой 0,5 кг, который движется горизонтально со скоростью 20 м/с?

Физика 8 класс Закон сохранения импульса скорость человека масса человека масса мяча мяч движется горизонтальная скорость физика 8 класс закон сохранения импульса Новый

Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до взаимодействия должен быть равен импульсу системы после взаимодействия, если внешние силы не действуют на систему.

Давайте обозначим:

• m1 = 60 кг (масса человека)
• m2 = 0,5 кг (масса мяча)
• v2 = 20 м/с (скорость мяча перед ловлей)
• v1 = 0 м/с (скорость человека перед ловлей, так как он стоит на месте)
• V = ? (скорость человека с мячом после ловли)

Сначала найдем импульс системы до ловли мяча. Импульс (p) определяется как произведение массы на скорость:

1. Импульс человека до ловли мяча: p1 = m1 * v1 = 60 кг * 0 м/с = 0 кг·м/с.
2. Импульс мяча до ловли: p2 = m2 * v2 = 0,5 кг * 20 м/с = 10 кг·м/с.

Теперь найдем общий импульс системы до ловли мяча:

p_total_before = p1 + p2 = 0 кг·м/с + 10 кг·м/с = 10 кг·м/с.

После того как человек поймает мяч, их массы объединяются, и мы можем записать импульс системы после ловли:

p_total_after = (m1 + m2) * V.

Теперь, согласно закону сохранения импульса, мы можем приравнять импульс до и после ловли мяча:

p_total_before = p_total_after

10 кг·м/с = (60 кг + 0,5 кг) * V

Теперь решим это уравнение для V:

10 кг·м/с = 60,5 кг * V

V = 10 кг·м/с / 60,5 кг

V ≈ 0,165 м/с.

Таким образом, скорость человека после того, как он поймает мяч, составит примерно 0,165 м/с.