Для решения задачи воспользуемся законом сохранения импульса. Импульс до события должен быть равен импульсу после события.
Обозначим:
- \( m_1 = 40 \) кг (масса мальчика)
- \( v_1 = 2 \) м/с (скорость мальчика)
- \( m_2 = 80 \) кг (масса лодки)
- \( v_2 \) - скорость лодки после прыжка (которую мы хотим найти)
Перед прыжком лодка и мальчик находятся в покое, поэтому общий импульс до прыжка равен 0. После того, как мальчик прыгает, система должна сохранить общий импульс равным 0:
\[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0 \]
Подставим известные значения:
\[ 40 \cdot 2 + 80 \cdot v_2 = 0 \]
Это упростится до:
\[ 80 + 80 \cdot v_2 = 0 \]
Решим уравнение для \( v_2 \):
\[ 80 \cdot v_2 = -80 \] \[ v_2 = -1 \, \text{м/с} \]
Знак "минус" указывает на то, что лодка движется в сторону, противоположную направлению прыжка мальчика.
Таким образом, скорость лодки после прыжка составляет 1 м/с в противоположную сторону.
