Какое расстояние относительно земли переместится платформа длиной 12 м и массой 100 кг, если на нее станет стоять

Задача: Какое расстояние относительно земли переместится платформа длиной 12 м и массой 100 кг, если на нее станет стоять мальчик массой 50 кг и она была неподвижной до его движения? Необходимо пренебречь трением.

Пояснение: Для решения этой задачи нам понадобится закон сохранения импульса. Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость. Перед движением мальчика платформа находится в покое, поэтому ее итоговый импульс должен быть равен нулю.

Мальчик и платформа образуют систему, в которой закон сохранения импульса можно записать следующим образом:

\(m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0\),

где \(m_1\) и \(m_2\) - массы платформы и мальчика соответственно, \(v_1\) и \(v_2\) - их скорости.

Мы знаем, что масса платформы \(m_1\) равна 100 кг, масса мальчика \(m_2\) равна 50 кг, и скорость платформы до движения \(v_1\) равна 0 м/с, так как она неподвижна.

Теперь нам нужно найти скорость платформы после того, как на нее станет мальчик. Мы можем использовать эту информацию для вычисления перемещения.

Мы можем сделать следующий шаг:

\(m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = 0\),

\(100 \cdot 0 + 50 \cdot v_2 = 0\),

\(v_2 = 0\).

Таким образом, скорость платформы после того, как на нее станет мальчик, также будет равна 0 м/с.

Расстояние, на которое переместится платформа относительно земли, будет равно пути, пройденному мальчиком на платформе. Из условия задачи мы знаем, что длина платформы равна 12 м.

Таким образом, ответ на задачу составляет 12 м.

Совет: Чтобы лучше освоить закон сохранения импульса, рекомендуется изучать примеры, проводить эксперименты и решать больше практических задач.
Вы также можете обратиться к учителю или согласиться на помощь более опытного товарища по учебе, чтобы получить дополнительные объяснения и помощь при решении подобных задач.

Практика: Как изменится ответ, если масса мальчика будет равна 60 кг? Ответите, с обоснованием.

Тема урока: Физика - Расстояние перемещения платформы

Пояснение:
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов системы до и после взаимодействия остается постоянной, если на систему не действуют внешние силы. Импульс - это векторная величина, равная произведению массы на скорость.

В данной задаче платформа и мальчик образуют систему. Изначально система неподвижна, поэтому ее начальный импульс равен нулю. Когда мальчик становится на платформу, система приобретает импульс.

Масса платформы равна 100 кг, масса мальчика - 50 кг. Поскольку после движения платформа и мальчик будут двигаться вместе с одной скоростью, можно считать, что их импульс равен. Обозначим эту скорость как v.

Для нахождения скорости можем использовать закон сохранения импульса:

(Масса платформы + Масса мальчика) * Начальная скорость = (Масса платформы + Масса мальчика) * Конечная скорость

(100 кг + 50 кг) * 0 м/с = (100 кг + 50 кг) * v

150 кг * 0 м/с = 150 кг * v

0 = 150 кг * v

Отсюда получаем, что v = 0.

Таким образом, конечная скорость равна 0. Это означает, что платформа переместится, но останется на месте. Расстояние перемещения платформы будет равно 0 метров.

Совет:
Для лучшего понимания задачи можно представить, что вы смотрите на ситуацию из-за стороны и обдумываете, как изменится положение платформы, когда мальчик на нее становится. Не забывайте учесть условие задачи о пренебрежении трением.

Закрепляющее упражнение:
Как изменится ответ, если мальчик покинет платформу, двигаясь влево со скоростью 2 м/с? Ответьте, на какое расстояние переместится платформа в этом случае.