Question

З човна масою 200 кг, що рухається зі швидкістю 1 м/с, пірнає хлопчик масою 50 кг, рухаючись в горизонтальному напрямку. Якою стане швидкість човна після стрибка хлопчика, якщо він стрибає з носу в напрямку руху човна зі швидкістю 2 м/с?
a) v_ч 0,75 м/с
б)v_ч 75 м/с
в) v_ч 7,5 м/с
ДАМ 25 БАЛІВ!!

Answer 1

З наступаючим новим роком

З використанням закону збереження рухової кількості, сумарна рухова кількість системи до та після стрибка має бути рівною.

До стрибка:
Маса човна: m_ч = 200 кг
Швидкість човна: v_ч = 1 м/с
Маса хлопчика: m_х = 50 кг
Швидкість хлопчика: v_х = 0 м/с (так як хлопчик рухається в напрямку руху човна)

Після стрибка:
Маса човна і хлопчика: m_ч + m_х = 200 кг + 50 кг = 250 кг
Швидкість човна: v_ч'
Швидкість хлопчика: v_х' = 2 м/с

Тоді, за законом збереження рухової кількості:

m_ч * v_ч + m_х * v_х = (m_ч + m_х) * v_ч'

200 кг * 1 м/с + 50 кг * 0 м/с = 250 кг * v_ч'

200 кг + 0 кг = 250 кг * v_ч'

200 кг = 250 кг * v_ч'

v_ч' = (200 кг) / (250 кг)

v_ч' ≈ 0,8 м/с

Отже, швидкість човна після стрибка хлопчика становитиме 0,8 м/с. Аналогічно відповідь (a) v_ч 0,75 м/с.