Тележка вместе с человеком движется со скоростью 2 м/с. С какой скоростью будет двигаться тележка после прыжка человека в горизонтальном направлении со скоростью 2 м/с в сторону, противоположную движению тележки? Масса тележки 120 кг, масса человека 80 кг
от

1 Ответ

Дано:  
Скорость тележки до прыжка человека: vт = 2 м/с  
Скорость прыжка человека: vч = 2 м/с (в противоположном направлении)  
Масса тележки: mт = 120 кг  
Масса человека: mч = 80 кг

Найти:  
Скорость тележки после прыжка человека.

Решение:  
Перед прыжком общий импульс системы (тележка + человек) равен сумме импульсов тележки и человека:

Pобщ = mт * vт + mч * vч

После прыжка общий импульс системы также должен остаться неизменным. Скорость тележки после прыжка обозначим как vт', а скорость человека после прыжка — vч'. Тогда:

Pобщ = mт * vт' + mч * vч'

Так как система движется по инерции, импульс до и после прыжка человека остаётся одинаковым. Импульс человека равен изменению импульса тележки:

mч * vч = mт * (vт - vт')

vт' = vт - (mч / mт) * vч

Подставляем известные значения:

vт' = 2 м/с - (80 кг / 120 кг) * 2 м/с

vт' = 2 м/с - (2 / 3) * 2 м/с

vт' = 2 м/с - 4 / 3 м/с

vт' = 2 м/с - 4 / 3 м/с = 2 / 3 м/с

Ответ:  
Скорость тележки после прыжка человека равна 2 / 3 м/с.
от