Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 15000

В начальный момент времени лодка массой 28 кг двигалась со скоростью 23,4
м
c
. Через некоторое время в неё прыгнул академик массой 82 кг, в результате чего лодка остановилась. Какова была изначальная скорость академика?


Решение и ответ:
Ответ: ≈7,99
в виде формулы:7.990243902439

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, лодка, а "2" - это второй объект, академик.
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 академик прыгнул в лодку, будем считать направление движения академика положительным, а направление движения лодки - отрицательным. После взаимодействия академик и лодка 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 академика была равна v2 ≈ 7,99
м
с
.


Похожие задачи: 11290, 14783, 13917, 12059.

Решения похожих задач от наших учеников:
Задача №12059:
(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.
Задача №12059:
Не оценено.
Задача №11290:
Не оценено.

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

Тема: Импульс и закон сохранения импульса.