На озере находятся две стоящие рядом лодки (m1 и m2), массы которых являются m1 и m2 соответственно. Рыбка, находящаяся
На озере находятся две стоящие рядом лодки (m1 и m2), массы которых являются m1 и m2 соответственно. Рыбка, находящаяся в одной из лодок, упирается в соседнюю лодку, оказывая на нее силу f в течение 2 секунд. В результате этого, лодки перемещаются на расстояния s1 и s2 соответственно. Необходимо найти значения массы лодки m2 (в кг), силы f (в ньютонах) и расстояний s1 и s2 (в метрах).
Nikolaevich_8490 28
Для решения данной задачи, нам понадобятся некоторые основы физики и законы сохранения импульса.Когда рыбка оказывает силу
Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов системы до воздействия сил равна сумме импульсов системы после воздействия сил. Импульс
Перед воздействием силы
Выразим импульсы лодок до и после воздействия силы:
Для лодки
Для лодки
Для лодки
Для лодки
Так как скорость для обеих лодок после воздействия одинакова (поскольку лодки перемещаются вместе), то можно записать:
Сумма импульсов до воздействия должна быть равна сумме импульсов после воздействия:
Мы уже выразили импульсы в терминах масс и скоростей, поэтому подставляем и обозначаем скорость
Теперь можно упростить это уравнение:
Домножим обе части уравнения на
Осталось лишь выразить значения, которые мы ищем.
Значение силы
Также нам нужно выразить значения расстояний
Используя ранее полученное уравнение:
Раскроем скобки:
Домножим обе части уравнения на
Раскроем скобки:
Перегруппируем члены:
Сократим одинаковые члены:
Теперь у нас есть система из трех уравнений:
Это система линейных уравнений с тремя неизвестными