4. На поверхности озера покоятся две одинаковые лодки масса- ми т = 40 кг каждая. Рыбак массой т, = 80 кг из первой лодки пере- прыгнул во вторую. Если первая лодка во время прыжка приобрела скорость, модуль которой v = 3,0 то без учета сопротивления воды вторая лодка сразу после прыжка рыбака приобрела скорость, модуль которой и, равен: M 7 C
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Поскольку в системе нет внешних горизонтальных сил, то закон сохранения импульса для системы лодок и рыбака должен выполняться:
(m1 + m2 + m3) * v1 = m1 * v1' + m2 * v2'
где m1 и m2 - массы первой и второй лодок, m3 - масса рыбака, v1 и v1' - начальная и конечная скорости первой лодки, v2' - скорость второй лодки после прыжка рыбака.
Подставляя числовые значения, получим:
(40 кг + 40 кг + 80 кг) * 3,0 м/с = 40 кг * v1' + 40 кг * v2'
240 кг * 3,0 м/с = 40 кг * v1' + 40 кг * v2'
720 кг м/с = 40 кг * v1' + 40 кг * v2'
Далее, заметим, что сразу после прыжка рыбака скорость центра масс системы лодок и рыбака останется равной нулю. Поэтому можно записать закон сохранения импульса только для системы лодок:
m1 * v1' + m2 * v2' = (m1 + m2 + m3) * v_cm
где v_cm - скорость центра масс системы лодок и рыбака после прыжка рыбака.
Поскольку вторая лодка начинает двигаться после прыжка рыбака, то её скорость равна искомой скорости v2':
40 кг * v1' + 40 кг * v2' = (40 кг + 40 кг + 80 кг) * 0
40 кг * v1' + 40 кг * v2' = 0
Отсюда можно выразить v2':
v2' = - v1'
Подставляя этот результат в предыдущее уравнение, получим:
720 кг м/с = 40 кг * v1' - 40 кг * v1'
720 кг м/с = 0
Таким образом, скорость второй лодки после прыжка рыбака равна нулю.