Какова скорость платформы, когда мальчик массой 30 кг, бегущий со скоростью 3 м/с, вскакивает на платформу массой 15 кг?

Физика 9 класс Законы сохранения импульса скорость платформы мальчик 30 кг платформы 15 кг физика закон сохранения импульса движение тел масса скорость 3 м/с Новый

Для решения этой задачи 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 разберем задачу по шагам:

1. Определим начальные условия:
• Масса мальчика (m1) = 30 кг
• Скорость мальчика (v1) = 3 м/с
• Масса платформы (m2) = 15 кг
• Скорость платформы (v2) = 0 м/с (платформа изначально неподвижна)
2. Найдем общий импульс до взаимодействия:
• Импульс мальчика (P1) = m1 * v1 = 30 кг * 3 м/с = 90 кг·м/с
• Импульс платформы (P2) = m2 * v2 = 15 кг * 0 м/с = 0 кг·м/с
• Общий импульс до взаимодействия (P_total_initial) = P1 + P2 = 90 кг·м/с + 0 кг·м/с = 90 кг·м/с
3. После того, как мальчик вскакивает на платформу, система (мальчик + платформа) будет двигаться с одной общей скоростью (V):
• Общая масса системы (M) = m1 + m2 = 30 кг + 15 кг = 45 кг
• Импульс системы после взаимодействия (P_total_final) = M * V
4. Применим закон сохранения импульса:
• P_total_initial = P_total_final
• 90 кг·м/с = 45 кг * V
5. Найдем скорость платформы (V):
• V = 90 кг·м/с / 45 кг = 2 м/с

Ответ: Скорость платформы, когда мальчик вскакивает на нее, составляет 2 м/с.