Белка массой 0,5 кг сидит на абсолютно гладкой, обледенелой, горизонтальной, плоской крыше. Человек бросает белке камень массой 0,1 кг. Камень летит горизонтально со скоростью 6…

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения импульса. Закон сохранения импульса утверждает, что если в системе не действуют внешние силы, то суммарный импульс системы до взаимодействия равен суммарному импульсу после взаимодействия.

Данные задачи:

• Масса белки \( m_1 = 0,5 \, \text{кг} \)
• Масса камня \( m_2 = 0,1 \, \text{кг} \)
• Начальная скорость камня \( v_2 = 6 \, \text{м/с} \)
• Начальная скорость белки \( v_1 = 0 \, \text{м/с} \) (так как белка изначально неподвижна)

Шаг 1: Рассчитаем момент импульса до взаимодействия

Импульс системы до взаимодействия:

\[ p_{\text{до}} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0,5 \cdot 0 + 0,1 \cdot 6 = 0 + 0,6 = 0,6 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]

Шаг 2: Найдем сумму масс после взаимодействия

После того как белка поймет камень, общая масса системы будет:

\[ m_{\text{общая}} = m_1 + m_2 = 0,5 + 0,1 = 0,6 \, \text{кг} \]

Шаг 3: Рассчитаем скорость белки после ловли камня

Согласно закону сохранения импульса, импульс системы после взаимодействия будет равен импульсу до:

\[ p_{\text{после}} = m_{\text{общая}} \cdot v_{\text{после}} = 0,6 \cdot v_{\text{после}} = 0,6 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]

Приравниваем импульсы:

\[ 0,6 = 0,6 \cdot v_{\text{после}} \]

Теперь находим \( v_{\text{после}} \):

\[ v_{\text{после}} = \frac{0,6}{0,6} = 1 \, \text{м/с} \]

Ответ

Таким образом, скорость белки после того, как она поймает камень, составит \( 1 \, \text{м/с} \).

Рисунок

На рисунке можно изобразить горизонтальную крышу, на которой находится белка и камень. Обозначьте:

• Белку как круг с массой \( 0,5 \, \text{кг} \) (например, влево от центра).
• Камень, летящий к белке, как квадрат с массой \( 0,1 \, \text{кг} \) (например, справа от центра).
• Показать направление движения камня со стрелкой.
• Указать, что после ловли белка и камень движутся вместе с общей скоростью \( 1 \, \text{м/с} \).

Этот рисунок поможет визуализировать задачу и понять суть взаимодействия.