дано: m_л = 300 кг (масса лодки) v_л1 = 3.6 км/ч = 1 м/с (начальная скорость лодки) m_г = 60 кг (масса груза) v_л2 = 1.5 м/с (скорость лодки после выброса груза)
найти: v_г - скорость груза
решение:
Запишем закон сохранения импульса для системы “лодка + груз” в начальном состоянии и после выброса груза: (m_л + m_г) * v_л1 = m_л * v_л2 + m_г * v_г где v_г - скорость, с которой выбросили груз относительно берега
Выразим скорость груза v_г: m_г * v_г = (m_л + m_г) * v_л1 - m_л * v_л2 v_г = ((m_л + m_г) * v_л1 - m_л * v_л2) / m_г
Подставим численные значения: v_г = ((300 кг + 60 кг) * 1 м/с - 300 кг * 1.5 м/с) / 60 кг v_г = (360 кг * м/с - 450 кг * м/с) / 60 кг v_г = (-90 кг * м/с) / 60 кг v_г = -1.5 м/с
Знак минус означает, что скорость груза направлена в противоположную сторону от начального движения лодки. Скорость груза относительно лодки будет складываться из скорости лодки и скорости груза относительно берега: v_отн = v_г - v_л1 = -1.5 м/с - 1 м/с = - 2.5 м/с по модулю 2.5 м/с
ответ: -1.5 м/с (или 2.5 м/с относительно лодки)