Каковы скорости фигуристки и фигуриста, когда они начинают двигаться в противоположных направлениях после отталкивания

Тема: Скорости фигуристов после отталкивания

Разъяснение:

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон сохранения импульса. Импульс фигуриста - это произведение его массы на скорость. При отталкивании друг от друга, сумма импульсов до и после должна сохраняться.

Пусть масса фигуристки равна m1, ее скорость перед отталкиванием - v1, масса фигуриста - m2, его скорость перед отталкиванием - v2.

После отталкивания фигуристка и фигурист движутся в противоположных направлениях. Пусть скорость фигуристки равна u1, а скорость фигуриста - u2.

По закону сохранения импульса, имеем уравнение:

m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * u1 + m2 * u2

Также, по определению, имеем:

u1 = -v1
u2 = -v2

Подставив эти значения в уравнение, получим:

m1 * v1 + m2 * v2 = -m1 * v1 - m2 * v2

Упрощая уравнение, получим:

2 * m1 * v1 + 2 * m2 * v2 = 0

Разделив обе части на 2, получим:

m1 * v1 + m2 * v2 = 0

Из этого уравнения следует, что сумма импульсов после отталкивания равна нулю, поэтому скорости фигуристки и фигуриста после отталкивания будут равны нулю.

Пример использования:

Фигуристка массой 50 кг отталкивается от фигуриста массой 60 кг, двигаясь со скоростью 2 м/с. Какова будет скорость фигуристки и фигуриста после отталкивания?

Решение:
m1 = 50 кг, v1 = 2 м/с
m2 = 60 кг, v2 = 0 м/с (так как фигурист стоит на месте)

Подставляем значения в уравнение:
50 * 2 + 60 * 0 = 0

Упрощаем:
100 = 0

Таким образом, скорости фигуристки и фигуриста после отталкивания будут равны нулю.

Совет:

Для лучшего понимания этой задачи, рекомендуется изучить законы сохранения, особенно закон сохранения импульса. Также полезно разобраться с массой, импульсом и скоростью. Попробуйте решить несколько похожих задач, чтобы закрепить полученные знания.

Упражнение:

Фигуристка массой 40 кг отталкивается от фигуриста массой 70 кг, двигаясь со скоростью 3 м/с. Какова будет скорость фигуристки и фигуриста после отталкивания?