Вопрос: Стоящий на льду мальчик массой 50 кг ловит мяч, имеющий массу 200 г, который летит горизонтально со скоростью 20 м/с. На какое расстояние откатится мальчик, если он остановится через 5 с?

Физика 8 класс Закон сохранения импульса физика 8 класс закон сохранения импульса движение тел масса скорость откат горизонтальное движение физические задачи механика мальчик на льду мяч импульс расчет расстояния физика для школьников задачи по физике Новый

Для решения данной задачи необходимо применить закон сохранения импульса и формулы для расчета расстояния, которое пройдет мальчик. Рассмотрим шаги подробнее:

1. Определение начальных условий:
   • Масса мальчика (m1) = 50 кг
   • Масса мяча (m2) = 200 г = 0.2 кг
   • Скорость мяча (v2) = 20 м/с
   • Скорость мальчика до ловли мяча (v1) = 0 м/с (он стоит на месте)
2. Применение закона сохранения импульса:

   Импульс до ловли мяча равен импульсу после ловли мяча. Это можно записать следующим образом:

   m2 * v2 + m1 * v1 = (m1 + m2) * v

   Где v - общая скорость мальчика и мяча после ловли.

   Подставим известные значения:

   0.2 кг * 20 м/с + 50 кг * 0 м/с = (50 кг + 0.2 кг) * v

   4 кг*м/с = 50.2 кг * v

   Теперь найдем v:

   v = 4 кг*м/с / 50.2 кг ≈ 0.0797 м/с

3. Расчет расстояния отката:

   Теперь, когда мы знаем скорость мальчика после ловли мяча, можем рассчитать расстояние, на которое он откатится за 5 секунд. Используем формулу:

   расстояние = скорость * время

   Подставим значения:

   расстояние = 0.0797 м/с * 5 с ≈ 0.3985 м

4. Заключение:

   Таким образом, мальчик откатится примерно на 0.3985 метра, что можно округлить до 0.4 метра.