Какая скорость гарпуна массой 0,6 кг, если Лёша, весом 70 кг вместе с экипировкой, плывёт со скоростью 0,5

Тема: Физика - сохранение импульса

Объяснение: Согласно закону сохранения импульса, общий импульс системы до и после взаимодействия остается неизменным. В данной задаче Лёша плывет со скоростью 0,5 м/с, поэтому его импульс равен произведению его массы на скорость: Импульс Лёши = 70 кг * 0,5 м/с = 35 кг·м/с.

Стреляя из гарпуна дважды на щуку, Лёша изменяет свою скорость и, следовательно, свой импульс. Поскольку он полностью останавливается, его конечный импульс будет равен нулю.

Теперь мы можем использовать закон сохранения импульса, чтобы найти начальную скорость гарпуна. Общий импульс всей системы до стрельбы должен быть равен нулю, поскольку Лёша находится в состоянии покоя. Таким образом, импульсы Лёши и гарпуна должны быть равны и противоположны по направлению.

Импульс гарпуна = -Импульс Лёши = -35 кг·м/с.

Масса гарпуна равна 0,6 кг, поэтому можем использовать импульс гарпуна, чтобы найти его скорость:

Скорость гарпуна = Импульс гарпуна / Масса гарпуна = -35 кг·м/с / 0,6 кг = -58,33 м/с.

Ответ: Скорость гарпуна составляет примерно -58,33 м/с (направление скорости указано тире перед числом).

Совет: Чтобы лучше понять сохранение импульса, рекомендуется изучить концепции массы, скорости и законов Ньютона в физике. Практика решения задач по сохранению импульса поможет вам улучшить свои навыки и понимание этой концепции.

Упражнение: Лодка массой 1500 кг движется со скоростью 10 м/с вперед. Если человек массой 70 кг встает на лодку, какая будет конечная скорость лодки с человеком? Предположим, что нет сопротивления движению лодки.