Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, если в системе нет внешних сил, то общий импульс до взаимодействия равен общему импульсу после взаимодействия.
Обозначим массу тренера как \( m_t \).
Импульс — это произведение массы на скорость.
Импульс мальчика до отталкивания: \[ p_м = m_м \cdot v_м = 40 \, \text{кг} \cdot 2 \, \text{м/с} = 80 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Импульс тренера до отталкивания равен нулю, поскольку он не двигался: \[ p_t = m_t \cdot 0 = 0 \]
После отталкивания импульс мальчика будет: \[ p_м' = 40 \, \text{кг} \cdot 2 \, \text{м/с} = 80 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Импульс тренера после отталкивания: \[ p_t' = m_t \cdot v_t \] где \( v_t = 0.5 \, \text{м/с} \).
Согласно закону сохранения импульса, мы имеем: \[ p_м + p_t = p_м' + p_t' \]
Подставим значения: \[ 0 + 0 = 80 + m_t \cdot 0.5 \]
Так как мы имеем перед и после отталкивания одинаковые акции: \[ 80 = m_t \cdot 0.5 \]
Теперь можем найти массу тренера: \[ m_t = \frac{80}{0.5} = 160 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса тренера составляет 160 кг.
