Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса.
Импульс системы до и после того, как человек оттолкнёт шар, должен оставаться неизменным. Сначала у нас есть только человек, стоящий на коньках, у которого состояние покоя, а затем он отталкивает шар.
Обозначим:
- масса человека \( m_1 = 50 \) кг,
- масса шара \( m_2 = 10 \) кг,
- скорость шара \( v_2 = 5 \) м/с,
- скорость человека \( v_1 \) (которую мы ищем).
По закону сохранения импульса, до толчка общий импульс равен 0: \[ 0 = m_1 \times v_1 + m_2 \times v_2 \]
Так как человек отталкивает шар в противоположную сторону, его скорость будет отрицательной. Запишем уравнение:
\[ 0 = 50 \times v_1 + 10 \times 5 \]
Теперь упростим уравнение:
\[ 0 = 50 \times v_1 + 50 \] \[ 50 \times v_1 = -50 \] \[ v_1 = -1 \]
Таким образом, скорость человека составляет \( -1 \) м/с. Отрицательный знак указывает на то, что человек движется в противоположном направлении относительно направления, в котором был толкнут шар.