Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения импульса.
Согласно этому закону, если две лодки начинают двигаться, то суммарный импульс до отталкивания должен равняться суммарному импульсу после отталкивания, так как система изолирована и внешних сил нет.
Обозначим:
- массу первой лодки с мальчиком \(m_1 = 60 \, \text{кг}\),
- массу второй лодки с мальчиком \(m_2 = 75 \, \text{кг}\),
- скорость первой лодки после отталкивания \(v_1 = 1.5 \, \text{м/с}\),
- скорость второй лодки после отталкивания \(v_2\) (которую нам нужно найти).
Перед отталкиванием обе лодки находятся в покое, поэтому начальный импульс равен нулю:
\[ p_{\text{нач}} = m_1 \cdot 0 + m_2 \cdot 0 = 0 \]
После отталкивания импульс первой лодки будет:
\[ p_1 = m_1 \cdot v_1 = 60 \cdot 1.5 = 90 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Импульс второй лодки будет:
\[ p_2 = m_2 \cdot v_2 = 75 \cdot v_2 \]
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов после отталкивания также должна равняться нулю:
\[ p_1 + p_2 = 0 \]
Подставим значения:
\[ 90 + 75v_2 = 0 \]
Решим уравнение для нахождения \(v_2\):
\[ 75v_2 = -90 \]
\[ v_2 = -\frac{90}{75} = -1.2 \, \text{м/с} \]
Отрицательное значение скорости указывает на то, что вторая лодка движется в противоположном направлении относительно первой.
Таким образом, вторая лодка приобрела скорость 1.2 м/с в сторону, противоположную движению первой лодки.
