1. Мальчик массой 50 кг, стоящий на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении снежный ком массой 1 кг со скоростью 5 м/с. Какую скорость приобретёт мальчик сразу после…
1. Мальчик массой 50 кг, стоящий на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении снежный ком массой 1 кг со скоростью 5 м/с. Какую скорость приобретёт мальчик сразу после броска?
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения импульса. Согласно этому закону, общий импульс системы до и после взаимодействия остается постоянным, при отсутствии внешних сил.
Обозначим:
- массу мальчика \( m_1 = 50 \) кг,
- массу снежного кома \( m_2 = 1 \) кг,
- скорость снежного кома при броске \( v_2 = 5 \) м/с,
- скорость мальчика после броска \( v_1 \) (которую нужно найти).
Перед броском система покоилась, поэтому начальный импульс равен нулю:
\[ p_{initial} = 0 \]
После броска импульс системы будет равен:
\[ p_{final} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 \]
Согласно закону сохранения импульса:
\[ p_{initial} = p_{final} \]
Теперь подставим известные значения:
\[ 0 = 50 \cdot v_1 + 1 \cdot 5 \]
Решим уравнение для \( v_1 \):
\[ 50 \cdot v_1 = -5 \] \[ v_1 = -\frac{5}{50} = -0.1 \, \text{м/с} \]
Знак минус указывает на то, что мальчик движется в направлении, противоположном направлению броска снежного кома. Таким образом, скорость мальчика сразу после броска составляет \( 0.1 \) м/с в противоположном направлении.
