Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, если нет внешних сил, то общий импульс системы остается постоянным.
Обозначим:
- \( m_1 = 120 \) кг — масса первой лодки с мальчиком.
- \( m_2 = 80 \) кг — масса второй лодки с мальчиком.
- \( v_2 = 1,5 \) м/с — скорость второй лодки после того, как мальчик оттолкнул первую лодку.
- \( v_1 \) — скорость первой лодки, которую мы хотим найти.
Перед отталкиванием система была в покое, поэтому начальный импульс равен нулю. После отталкивания импульс второй лодки \( (m_2 \cdot v_2) \) и импульс первой лодки \( (m_1 \cdot v_1) \) должны в сумме дать тоже ноль:
\[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0 \]
Подставим известные значения:
\[ 120 \cdot v_1 + 80 \cdot 1,5 = 0 \]
Теперь упростим уравнение:
\[ 120 v_1 + 120 = 0 \]
\[ 120 v_1 = -120 \]
\[ v_1 = -1 \text{ м/с} \]
Отрицательное значение скорости означает, что первая лодка движется в противоположном направлении относительно второй лодки. Таким образом, первая лодка приобрела скорость 1 м/с в сторону, противоположную движению второй лодки.