Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 12059

В начальный момент времени платформа массой 30 кг двигалась со скоростью 11,2
м
c
. Через некоторое время в неё прыгнул профессор массой 80 кг, в результате чего платформа остановилась. Какова была изначальная скорость профессора?


Решение и ответ:
Ответ: 4,2
в виде формулы:4.2

Это пример задачи с неупругим соударением объектов, то есть когда объекты либо до, либо после взаимодействия, двигаются как единое целое.
Неупругое взаимодействие описывается законом сохранения импульса: Σp⃗ = const, откуда
p⃗1 + p⃗2 = const, где "1" - это первый объект, платформа, а "2" - это второй объект, профессор.
Рассмотрим два состояния этих объектов: до взаимодействия и после взаимодействия, во втором случае величины обозначим со штрихом: p⃗1 + p⃗2 = p⃗'1 + p⃗'2.
Напрямую векторные величины сложить/вычесть не получится, поэтому вначале найдём проекции этих величин: до того, как профессор прыгнул в платформу, будем считать направление движения профессора положительным, а направление движения платформы - отрицательным. После взаимодействия профессор и платформа покоились, поэтому проекции их импульсов можно считать положительными и равными нулю: -p1 + p2 = p'1 + p'2 и, значит,
-p1 + p2 = 0 + 0.
Откуда: p1 = p2,
и, далее: m1×v1 = m2×v2 .
Таким образом: v2 =
m1×v1
m2
.
Подставим значения и получим: изначально скорость профессора была равна v2 = 4,2
м
с
.


Решения этой задачи от наших учеников:
(Не оценено) Комментарий к решению: Ученик пишет v = 0, потом в уравнении p1' и p2' исчезают, потому что равны нулю, но не хватает явных пояснений (на рисунке или в дано, или в ходе решения), о том, почему именно они равны нулю (например, можно было написать в дано v = v1' = v2' = 0 и затем сделать дополнительное действие m1v1 - m2v2 = m1v1' + m2v2'). Решение верное, в обосновании есть недостатки.
Не оценено.

Похожие задачи: 13917, 11290, 14783, 15000.

Решения похожих задач от наших учеников:
Задача №11290:
Не оценено.
Задача №14783:
Не оценено.

Нашли ошибку? Сообщите нам!
Не хватает табличных данных? Посмотрите в справочнике!

Тема: Импульс и закон сохранения импульса.