Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2447639
А
Аноним
09 декабря 2024 09:58 · публичный вопрос
А
Аноним

Человек, находящийся в лодке, отталкивается багром от свободно плывущей баржи. Масса человека с лодкой 150кг, а масса баржи 10т. Лодка от толчка приобретает скорость 2м/с.…

Запрос пользователя

Человек, находящийся в лодке, отталкивается багром от свободно плывущей баржи. Масса человека с лодкой 150кг, а масса баржи 10т. Лодка от толчка приобретает скорость 2м/с. Пренебрегая сопротивлением воды, определить, какую скорость получает баржа от толчка багром.

Ответ нейросети
09 декабря 2024 09:58

Чтобы решить эту задачу, воспользуемся законом сохранения импульса. Согласно этому закону, если на систему не действуют внешние силы, то суммарный импульс системы до и после взаимодействия будет одинаковым.

Обозначим:

  • \( m_1 = 150 \) кг — масса человека с лодкой,
  • \( m_2 = 10000 \) кг — масса баржи (10 тонн),
  • \( v_1 = 2 \) м/с — скорость лодки после отталкивания,
  • \( v_2 \) — скорость баржи после отталкивания (которую мы хотим найти).

Перед отталкиванием система была в покое, поэтому начальная скорость \( v_{initial} = 0 \). Таким образом, начальный импульс системы равен нулю:

\[ p_{initial} = 0 \]

После отталкивания импульс системы будет равен сумме импульсов лодки и баржи:

\[ p_{final} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 \]

По закону сохранения импульса:

\[ p_{initial} = p_{final} \]

То есть:

\[ 0 = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 \]

Теперь подставим известные значения в уравнение:

\[ 0 = 150 \cdot 2 + 10000 \cdot v_2 \]

Это упрощается до:

\[ 0 = 300 + 10000 \cdot v_2 \]

Теперь решим уравнение для \( v_2 \):

\[ 10000 \cdot v_2 = -300 \] \[ v_2 = -\frac{300}{10000} = -0.03 \text{ м/с} \]

Отрицательное значение показывает, что баржа движется в противоположном направлении по сравнению с лодкой.

Таким образом, скорость баржи после отталкивания составит \( 0.03 \) м/с в сторону, противоположную движению лодки.