1) Если каскадёр решит выпрыгнуть из поезда при скорости 20м/с, это может привести к тому, что он не успеет догнать

Tigr_7292

28

Конечно, я могу объяснить эти ситуации подробнее. Давайте начнем с первой задачи.

1) Если каскадер решит прыгнуть из поезда при скорости 20 м/с, то его движение будет описываться законом сохранения импульса. Импульс, обозначаемый буквой $p$, равен произведению массы тела на его скорость.

Пусть масса каскадера равна $m$ кг, а начальная скорость поезда равна $v_1$ м/с, а скорость каскадера относительно поезда равна $v_2$ м/с, соответственно.

Исходя из закона сохранения импульса, имеем следующее уравнение:
$$m\cdot v_1=m\cdot v_2$$

Однако, мы знаем, что скорость каскадера относительно поезда равна нулю после прыжка. То есть $v_2=0$ м/с. Подставляя это значение в уравнение, получим:
$$m\cdot v_1=m\cdot 0$$

Так как у нас появилось равенство нулю, мы можем сказать, что в этом случае каскадер не оставит поезд и не отстанет от него, так как его скорость станет равной нулю.

2) Во второй задаче мы имеем ситуацию с космонавтом, который вышел в открытый космос со скоростью 8 км/с и находится рядом с космической станцией. Для понимания событий давайте воспользуемся принципом относительности Галилея и законом сохранения импульса.

Пусть масса космонавта равна $m$ кг, а начальная скорость космонавта равна $v_1$ м/с, а скорость космонавта относительно станции равна $v_2$ м/с, соответственно.

Согласно принципу относительности Галилея, скорость космонавта относительно станции равна разности скоростей космонавта и станции:
$$v_2=v_1-v_{\text{станция}}$$

Мы знаем, что скорость станции равна $0$ м/с, так как станция остается на своем месте. Подставляя это значение в уравнение, получим:
$$v_2=v_1-0=v_1$$

То есть скорость космонавта относительно станции также равна 8 км/с, что означает, что он не будет отставать от станции.

Получается, что и в первом и во втором случаях каскадер и космонавт не рискуют отстать от движущихся объектов, так как их скорости относительно этих объектов становятся равными нулю и они движутся вместе с ними.