Похожие вопросы
2025-05-03 06:07:33
Мальчик стоит на краю тележки, которая находится в покое на гладкой горизонтальной поверхности. Какой будет модуль скорости тележки, если мальчик прыгнет на землю под углом а = 60° к горизонту со скоростью v = 8,0 м/с относительно тележки? Масса тележки составляет m1 = 0,12 т, а масса мальчика равна m2 = 40 кг. Пожалуйста, помогите с рисунком.
Физика 9 класс Закон сохранения импульса мальчик тележка скорость угол физика закон сохранения импульса горизонтальная поверхность масса Движение прыжок
2025-05-03 06:07:57
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Когда мальчик прыгает с тележки, система "мальчик + тележка" сохраняет свой общий импульс, так как нет внешних сил, действующих в горизонтальном направлении.
Шаги решения:
- Определим начальные условия:
- Тележка и мальчик находятся в покое, значит начальная скорость системы равна 0.
- Определим скорость мальчика относительно земли:
- Мальчик прыгает под углом 60° к горизонту со скоростью 8 м/с относительно тележки.
- Разложим скорость мальчика на горизонтальную и вертикальную компоненты:
- Горизонтальная компонента: v_bx = v * cos(60°) = 8 * 0.5 = 4 м/с.
- Вертикальная компонента: v_by = v * sin(60°) = 8 * (sqrt(3)/2) ≈ 6.93 м/с.
- Применим закон сохранения импульса:
- Общий импульс до прыжка = 0 (так как система покоится).
- Общий импульс после прыжка будет равен импульсу мальчика и тележки:
- m2 * v_bx + m1 * v_t = 0, где v_t - скорость тележки после прыжка.
- Подставим известные значения:
- 40 кг * 4 м/с + 120 кг * v_t = 0.
- 1600 + 120 * v_t = 0.
- 120 * v_t = -1600.
- v_t = -1600 / 120 = -13.33 м/с.
- Определим модуль скорости тележки:
- Модуль скорости тележки равен 13.33 м/с.
Таким образом, когда мальчик прыгает с тележки, тележка начинает двигаться в противоположном направлении с модулем скорости 13.33 м/с.
