Чтобы решить эту задачу, мы можем воспользоваться законом сохранения импульса. Импульс системы до прыжка равен импульсу системы после прыжка.
Обозначим:
- массу лодки как \( m \) (в кг),
- массу мальчика как \( m_м = 40 \) кг,
- скорость мальчика при прыжке как \( v_м = 2 \) м/с,
- скорость лодки после прыжка как \( v_л = 1 \) м/с.
До прыжка импульс всей системы (мальчик + лодка) равен нулю, так как они оба неподвижны. После прыжка импульс системы будет равен:
\[ m_м \cdot v_м + m \cdot v_л = 0 \]
Подставим известные значения в уравнение:
\[ 40 \cdot 2 + m \cdot 1 = 0 \]
Это уравнение можно упростить:
\[ 80 + m = 0 \]
Решим его относительно \( m \):
\[ m = -80 \]
Поскольку масса не может быть отрицательной, мы принимаем по модулю:
\[ m = 80 \text{ кг} \]
Таким образом, масса лодки составляет 80 кг.
