1) Какова скорость первой лодки после того, как мальчик на второй лодке оттолкнул от себя первую лодку? Масса первой

  • 44
1) Какова скорость первой лодки после того, как мальчик на второй лодке оттолкнул от себя первую лодку? Масса первой лодки с мальчиком составляет 120 кг, второй - 80 кг, а скорость второй лодки после отталкивания равна 1,5 м/с.

2) Найдите массу винтовки, если при вылете пули со скоростью 700 м/с, винтовка приобретает скорость 1,6 м/с. Масса пули составляет 10 г.
Karamelka
28
1) Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс - это произведение массы на скорость. Если сумма импульсов до взаимодействия равна сумме импульсов после взаимодействия, то можно записать уравнение:

\(m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = (m_1 + m_2) \cdot v"\)

Где \(m_1\) и \(m_2\) - массы первой и второй лодок соответственно, \(v_1\) и \(v_2\) - их начальные скорости, и \(v"\) - скорость первой лодки после отталкивания.

Можем подставить данные:

\(120 \, \text{кг} \cdot v_1 + 80 \, \text{кг} \cdot 1,5 \, \text{м/с} = 200 \, \text{кг} \cdot v"\)

Теперь можем решить уравнение относительно \(v"\):

\(120 \, \text{кг} \cdot v_1 + 120 \, \text{кг} \cdot 1,5 \, \text{м/с} = 200 \, \text{кг} \cdot v"\)

\(120 \, \text{кг} \cdot v_1 + 180 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 200 \, \text{кг} \cdot v"\)

\(120 \, \text{кг} \cdot v_1 = 200 \, \text{кг} \cdot v" - 180 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\)

\(120 \, \text{кг} \cdot v_1 = 20 \, \text{кг} \cdot v" - 180 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\)

\(120 \, \text{кг} \cdot v_1 + 180 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 20 \, \text{кг} \cdot v"\)

\(v" = \frac{{120 \, \text{кг} \cdot v_1 + 180 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}}{{20 \, \text{кг}}}\)

Таким образом, скорость первой лодки после отталкивания будет равна \(\frac{{120 \, \text{кг} \cdot v_1 + 180 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}}{{20 \, \text{кг}}}\).

2) Для решения этой задачи, мы также можем использовать закон сохранения импульса. Используем те же обозначения, что и в предыдущей задаче.

\(m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = (m_1 + m_2) \cdot v"\)

Где \(m_1\) и \(m_2\) - массы винтовки и пули соответственно, \(v_1\) и \(v_2\) - их начальные скорости, и \(v"\) - скорость винтовки после вылета пули.

Можем подставить данные:

\(m_1 \cdot 0 + m_2 \cdot 700 \, \text{м/с} = (m_1 + m_2) \cdot 1,6 \, \text{м/с}\)

\(700 \, \text{м/с} \cdot m_2 = (m_1 + m_2) \cdot 1,6 \, \text{м/с}\)

Теперь можем решить уравнение относительно \(m_1\):

\(700 \, \text{м/с} \cdot m_2 = 1,6 \, \text{м/с} \cdot m_1 + 1,6 \, \text{м/с} \cdot m_2\)

\(700 \, \text{м/с} \cdot m_2 - 1,6 \, \text{м/с} \cdot m_2 = 1,6 \, \text{м/с} \cdot m_1\)

\(698,4 \, \text{м/с} \cdot m_2 = 1,6 \, \text{м/с} \cdot m_1\)

\(m_1 = \frac{{698,4 \, \text{м/с} \cdot m_2}}{{1,6 \, \text{м/с}}}\)

Таким образом, масса винтовки будет равна \(\frac{{698,4 \, \text{м/с} \cdot m_2}}{{1,6 \, \text{м/с}}}\).