Давайте разберём задачу. У нас есть человек, который прыгает на тележку, и нам нужно определить, как изменится скорость тележки после этого события.
Дано:
- Масса человека, \( m = 60 \) кг.
- Масса тележки, \( M = 120 \) кг.
- Скорость человека перед прыжком, \( v = 6 \) км/ч.
- Начальная скорость тележки, \( V_0 = 0 \) км/ч (тележка находится в покое).
Задача:
Найти скорость тележки и человека после прыжка.
Решение:
Используем закон сохранения импульса. Импульс — это произведение массы тела на его скорость, и в замкнутой системе суммарный импульс остаётся неизменным, если нет внешних сил.
До прыжка импульс системы можно рассчитать так:
\[ \text{Импульс}_{\text{начальный}} = m \cdot v + M \cdot V_0 \]
После прыжка человек и тележка двигаются как единое целое с общей скоростью, которую обозначим как \( V \).
\[ \text{Импульс}_{\text{конечный}} = (m + M) \cdot V \]
Так как идёт речь о сохранении импульса:
\[ m \cdot v = (m + M) \cdot V \]
Подставим известные значения:
\[ 60 \cdot 6 = (60 + 120) \cdot V \]
Решим уравнение для \( V \):
\[ 360 = 180 \cdot V \]
\[ V = \frac{360}{180} = 2 \, \text{км/ч} \]
Ответ:
Скорость тележки после того, как человек прыгнул на неё, станет \( 2 \) км/ч.
Правильный ответ: B) 2.