Задачи на переводы значений масс и постоянство отношения скоростей, приобретаемых телами при взаимодействии:

1. Фигурист массой 75 кг и фигуристка стояли на льду. В результате отталкивания руками фигуристы покатились в противоположные стороны. При этом скорость фигуриста составила 1,5 м/с, а фигуристки – 2,3 м/с. Какова масса фигуристки?
2. Стоящая на земле пушка массой 600 кг стреляет снарядом массой 1,5 кг, который вылетает со скоростью 300 м/с. Какую скорость отката получает при этом пушка?
3. Кальмар массой 1,5 кг, заглотнув порцию воды массой 50 г, затаился возле дна водоёма. Он «выплюнул» эту порцию воды со скоростью 3 м/с. Какую скорость приобрёл кальмар?

Физика 8 класс Закон сохранения импульса физика 8 класс задачи на массу скорость фигуристов закон сохранения импульса задачи на взаимодействие тел скорость отката пушки скорость кальмара физические задачи механика законы физики Новый

Давайте решим каждую из задач по очереди, используя закон сохранения импульса и принципы взаимодействия тел.

Задача 1: Фигурист и фигуристка

У нас есть фигурист с массой 75 кг и фигуристка, массу которой нужно найти. Из условия задачи известно, что фигурист покатился со скоростью 1,5 м/с, а фигуристка – со скоростью 2,3 м/с. Мы можем воспользоваться законом сохранения импульса, который говорит, что общий импульс системы до взаимодействия равен общему импульсу после взаимодействия.

Обозначим массу фигуристки как m. Сначала запишем импульсы:

• Импульс фигуриста: P1 = 75 кг * 1,5 м/с = 112,5 кг·м/с
• Импульс фигуристки: P2 = m * (-2,3 м/с) (минус, потому что она движется в противоположную сторону)

Согласно закону сохранения импульса:

P1 + P2 = 0

112,5 - 2,3m = 0

Теперь решим это уравнение для m:

1. 2,3m = 112,5
2. m = 112,5 / 2,3
3. m ≈ 48,91 кг

Таким образом, масса фигуристки составляет примерно 48,91 кг.

Задача 2: Пушка и снаряд

В этой задаче у нас есть пушка массой 600 кг, которая стреляет снарядом массой 1,5 кг со скоростью 300 м/с. Чтобы найти скорость отката пушки, снова используем закон сохранения импульса.

Обозначим скорость отката пушки как V. Импульс снаряда:

• Pснаряда = 1,5 кг * 300 м/с = 450 кг·м/с

Импульс пушки будет равен:

• Pпушки = 600 кг * V (в противоположную сторону)

Согласно закону сохранения импульса:

Pснаряда + Pпушки = 0

450 - 600V = 0

Теперь решим уравнение для V:

1. 600V = 450
2. V = 450 / 600
3. V = 0,75 м/с

Таким образом, скорость отката пушки составляет 0,75 м/с.

Задача 3: Кальмар и вода

В этой задаче кальмар массой 1,5 кг заглатывает 50 г (0,05 кг) воды и затем «выплюнул» эту порцию воды со скоростью 3 м/с. Нам нужно найти скорость, которую приобрёл кальмар.

Обозначим скорость кальмара как Vк. Импульс воды при выбрасывании:

• Pвода = 0,05 кг * 3 м/с = 0,15 кг·м/с

Импульс кальмара будет равен:

• Pкальмара = 1,5 кг * Vк (в противоположную сторону)

Согласно закону сохранения импульса:

Pвода + Pкальмара = 0

0,15 - 1,5Vк = 0

Теперь решим уравнение для Vк:

1. 1,5Vк = 0,15
2. Vк = 0,15 / 1,5
3. Vк = 0,1 м/с

Таким образом, скорость, которую приобрёл кальмар, составляет 0,1 м/с.

Теперь у нас есть ответы на все три задачи!