Для решения задачи используем закон сохранения импульса.
Обозначим:
- массу лодки \( m_1 = 80 \, \text{кг} \),
- массу мальчика \( m_2 = 40 \, \text{кг} \),
- скорость мальчика при прыжке \( v_2 = 2 \, \text{м/с} \),
- скорость лодки после прыжка \( v_1 \) (ее мы и ищем).
Перед прыжком система (лодка и мальчик) находится в состоянии покоя, поэтому суммарный импульс равен нулю. После того как мальчик прыгнул, суммарный импульс системы также должен оставаться равным нулю:
\[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0. \]
Подставим известные значения:
\[ 80 \cdot v_1 + 40 \cdot 2 = 0. \]
Решим это уравнение:
\[ 80 \cdot v_1 + 80 = 0, \] \[ 80 \cdot v_1 = -80, \] \[ v_1 = -1 \, \text{м/с}. \]
Знак «минус» указывает на то, что лодка движется в противоположном направлении к движению мальчика. Таким образом, скорость лодки после прыжка составляет \( 1 \, \text{м/с} \ в противоположном направлении. \)
