Решим эту задачу, используя принципы законов сохранения импульса.
Обозначим:
- массу первой лодки с мальчиком: \( m_1 = 60 \, \text{кг} \);
- массу второй лодки с мальчиком: \( m_2 = 75 \, \text{кг} \);
- скорость первой лодки после отталкивания: \( v_1 = 1.2 \, \text{м/с} \);
- скорость второй лодки после отталкивания: \( v_2 \).
Согласно закону сохранения импульса, общий импульс системы до отталкивания равен общему импульсу после отталкивания. Поскольку обе лодки были неподвижны до отталкивания, их начальный импульс равен нулю:
\[ 0 = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 \]
Подставим известные значения:
\[ 0 = 60 \, \text{кг} \cdot 1.2 \, \text{м/с} + 75 \, \text{кг} \cdot v_2 \]
Теперь упростим уравнение:
\[ 0 = 72 \, \text{кг·м/с} + 75 \, \text{кг} \cdot v_2 \]
Переносим \( 72 \, \text{кг·м/с} \) в правую часть:
\[ 75 \, \text{кг} \cdot v_2 = -72 \, \text{кг·м/с} \]
Теперь делим обе стороны на 75 кг, чтобы найти скорость второй лодки:
\[ v_2 = \frac{-72 \, \text{кг·м/с}}{75 \, \text{кг}} \]
Рассчитав это, получаем:
\[ v_2 = -0.96 \, \text{м/с} \]
Знак минус указывает на то, что вторая лодка двигалась в противоположном направлении по сравнению с первой лодкой. Таким образом, скорость второй лодки составляет \( 0.96 \, \text{м/с} \) в сторону, противоположную движению первой лодки.