Для решения этой задачи используем закон сохранения импульса. Согласно этому закону, суммарный импульс системы до взаимодействия равен суммарному импульсу системы после взаимодействия, если на систему не действуют внешние силы.
Дано:
- Масса человека \( m_1 = 80 \) кг
- Скорость человека \( v_1 = 8 \) км/ч
- Масса тележки \( m_2 = 120 \) кг
- Начальная скорость тележки \( v_2 = 0 \) км/ч
После прыжка человек и тележка движутся вместе с общей скоростью \( V \).
Шаги решения:
Перевод скоростей в метры в секунду:
\[ 8 \text{ км/ч} = \frac{8 \times 1000}{3600} \approx 2.22 \text{ м/с} \]
Запишем закон сохранения импульса:
Импульс до прыжка: \[ p_{\text{до}} = m_1 \times v_1 + m_2 \times v_2 = 80 \times 2.22 + 120 \times 0 = 177.6 \text{ кг}\cdot\text{м/с} \]
Импульс после прыжка: \[ p_{\text{после}} = (m_1 + m_2) \times V = (80 + 120) \times V = 200V \]
Приравнивание импульсов и нахождение скорости \( V \):
\[ 177.6 = 200V \] \[ V = \frac{177.6}{200} = 0.888 \text{ м/с} \]
Переводим скорость обратно в км/ч:
\[ 0.888 \text{ м/с} = \frac{0.888 \times 3600}{1000} \approx 3.2 \text{ км/ч} \]
Таким образом, скорость тележки после того, как на нее прыгнул человек, составит примерно 3.2 км/ч.
Ответ: 3.2 км/ч (По ближайшему подходящему варианту в тесте: 3 км/ч).