Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до события должен быть равен импульсу системы после этого события, при отсутствии внешних сил.
Определяем начальные импульсы:
- Impulse человека до того, как он вскочит на тележку: \[ p_{ч} = m_{ч} \cdot v_{ч} = 70 \, \text{кг} \cdot 7 \, \text{м/с} = 490 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
- Impulse тележки до события: \[ p_{т} = m_{т} \cdot v_{т} = 30 \, \text{кг} \cdot 2 \, \text{м/с} = 60 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Суммарный импульс до события: \[ P_{до} = p_{ч} + p_{т} = 490 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} + 60 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 550 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Импульс системы после события: После того, как человек вскочит на тележку, их система будет двигаться с единой скоростью \( V \). Общая масса системы теперь составляет: \[ m_{с} = m_{ч} + m_{т} = 70 \, \text{кг} + 30 \, \text{кг} = 100 \, \text{кг} \] Импульс системы после события можно выразить как: \[ P_{после} = m_{с} \cdot V = 100 \, \text{кг} \cdot V \]
Записываем уравнение сохранения импульса: \[ P_{до} = P_{после} \] \[ 550 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 100 \, \text{кг} \cdot V \]
Решаем уравнение для \( V \): \[ V = \frac{550 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{100 \, \text{кг}} = 5.5 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость тележки после того, как человек вскочит на нее, составит 5.5 м/с.