Тележка массой 100 кг катится со скоростью 5 м/с. Мальчик, бегущий навстречу тележке со скоростью 7,2 км/ч, прыгает в тележку. С какой скоростью будет двигаться тележка после того, как мальчик прыгнет в нее, если масса мальчика составляет 40 кг?

Помогите, пожалуйста!

Физика 9 класс Консервация импульса физика 9 класс тележка масса 100 кг скорость 5 м/с мальчик скорость 7,2 км/ч прыжок в тележку масса мальчика 40 кг скорость после прыжка закон сохранения импульса задачи по физике механика движение тележки расчет скорости физические задачи Новый

Чтобы решить эту задачу, мы воспользуемся законом сохранения импульса. Импульс системы до того, как мальчик прыгнет в тележку, должен быть равен импульсу системы после того, как он прыгнет.

Шаги решения:

1. Определим начальные данные:
• Масса тележки (m1) = 100 кг
• Скорость тележки (v1) = 5 м/с
• Масса мальчика (m2) = 40 кг
• Скорость мальчика (v2) = 7,2 км/ч
2. Переведем скорость мальчика в метры в секунду:
• 7,2 км/ч = 7,2 / 3,6 = 2 м/с
3. Определим импульс до прыжка:
• Импульс тележки (p1) = m1 * v1 = 100 кг * 5 м/с = 500 кг·м/с
• Импульс мальчика (p2) = m2 * v2 = 40 кг * (-2 м/с) = -80 кг·м/с (отрицательный, так как он движется навстречу тележке)
4. Общий импульс до прыжка:
• p_total_before = p1 + p2 = 500 кг·м/с + (-80 кг·м/с) = 420 кг·м/с
5. Определим общий импульс после того, как мальчик прыгнет в тележку:
• Общая масса системы после прыжка = m1 + m2 = 100 кг + 40 кг = 140 кг
• Обозначим скорость тележки после прыжка как v3. Тогда общий импульс после прыжка будет равен: p_total_after = (m1 + m2) * v3 = 140 кг * v3
6. Сравняем импульс до и после:
• p_total_before = p_total_after
• 420 кг·м/с = 140 кг * v3
• v3 = 420 кг·м/с / 140 кг = 3 м/с

Ответ: После того, как мальчик прыгнет в тележку, она будет двигаться со скоростью 3 м/с.