Платформа массой 140 кг движется со скоростью 1 м/с. Спортсмен, масса которого 60 кг, бежит со скоростью 5 м/с. Определите скорость движения платформы после того, как спортсмен запрыгнул на нее. Спортсмен и платформа движутся навстречу друг другу. Ответ дайте в СИ.

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса.

В начальном состоянии, платформа движется со скоростью 1 м/с, поэтому ее импульс равен массе платформы умноженной на его скорость:

Импульс платформы до = масса платформы × скорость платформы

= 140 кг × 1 м/с

= 140 кг·м/с

Аналогично, спортсмен движется со скоростью 5 м/с, поэтому его импульс равен массе спортсмена умноженной на его скорость:

Импульс спортсмена до = масса спортсмена × скорость спортсмена

= 60 кг × 5 м/с

= 300 кг·м/с

После того, как спортсмен запрыгнул на платформу, их общий импульс должен оставаться постоянным. Пусть скорость платформы после запрыгивания будет v.

Импульс платформы после + Импульс спортсмена после = Импульс платформы до + Импульс спортсмена до

масса платформы × скорость платформы после + масса спортсмена × скорость спортсмена после = масса платформы × скорость платформы до + масса спортсмена × скорость спортсмена до

140 кг × v + 60 кг × v = 140 кг × 1 м/с + 60 кг × 5 м/с

200 кг × v = 140 кг·м/с + 300 кг·м/с

200 кг × v = 440 кг·м/с

v = 440 кг·м/с ÷ 200 кг

v ≈ 2.2 м/с

Следовательно, скорость движения платформы после того, как спортсмен запрыгнул на нее, составляет примерно 2.2 м/с.