дано:
- масса камня m_stone = 0.5 кг
- масса человека m_person = 60 кг
- путь, пройденный камнем до остановки s = 20 м
- время t = 2 с
найти:
- скорость, с которой начнет двигаться человек v_person.
решение:
1. Найдем среднюю скорость камня до остановки:
V_average_stone = s / t = 20 м / 2 с = 10 м/с.
2. Поскольку камень останавливается, его конечная скорость V_stone_final = 0 м/с.
3. Применим закон сохранения импульса. Импульс до броска равен нулю, так как человек и камень покоились. Импульс после броска должен быть также равен нулю:
m_person * v_person + m_stone * V_average_stone = 0.
4. Перепишем уравнение для нахождения скорости человека:
v_person = - (m_stone * V_average_stone) / m_person.
5. Подставим известные значения:
v_person = - (0.5 кг * 10 м/с) / 60 кг.
6. Рассчитаем:
v_person = - (5) / 60 ≈ -0.0833 м/с.
ответ:
Человек начнет двигаться назад со скоростью approximately 0.0833 м/с.