Физика

Какова будет скорость тележки после того, как человек соскочит с нее и будет двигаться с скоростью 7,2

Какова будет скорость тележки после того, как человек соскочит с нее и будет двигаться с скоростью 7,2 м/с в направлении движения тележки? Какова будет скорость бруска после того, как пуля, массой 10 г и двигаясь со скоростью 500 м/с, пробьет стоящий на горизонтальной поверхности деревянный брусок массой 1 кг и продолжит движение со скоростью 400 м/с?
Верные ответы (1):
  • Taisiya
    Taisiya
    43
    Показать ответ
    Задача:
    Когда человек-масса m1 соскочит с тележки, его горизонтальный импульс переданный тележке равен нулю (так как нет никаких внешних сил, действующих на систему тележка-человек). Следовательно, масса тележки-масса m2, будет иметь скорость, обратную скорости человека. Скорость тележки после соскакивания человека будет равна скорости человека с противоположным знаком: v2 = -v1. Также, учитывая сохранение импульса системы, массы тележки и человека могут быть связаны следующим образом: m1 * v1 = -(m1 + m2) * v2. Зная скорость человека v1 и массу тележки m2, скорость тележки v2 может быть найдена по формуле v2 = -(m1 * v1) / (m1 + m2).

    По аналогии, чтобы найти скорость бруска после того, как пуля пробьет его, можно использовать закон сохранения импульса. До столкновения пуля имеет импульс p1 = m1 * v1, где m1 - масса пули, а v1 - ее начальная скорость. После столкновения, пуля перестает двигаться, поэтому ее импульс равен нулю. Брусок приобретает скорость v2 после столкновения. Применяя закон сохранения импульса, имеем p1 = p2, что приводит к уравнению m1 * v1 = m2 * v2, где m2 - масса бруска, а v2 - его скорость после столкновения.

    Демонстрация:
    В задаче даны следующие данные:
    m1 = 10 г = 0,01 кг
    v1 = 500 м/с
    m2 = 1 кг
    v2 = ?

    Используя формулу из предыдущего объяснения:
    v2 = -(m1 * v1) / (m1 + m2)

    Подставляя значения:
    v2 = -(0,01 * 500) / (0,01 + 1)
    v2 = -5 / 1,01
    v2 ≈ -4,95 м/с

    Совет:
    Чтобы лучше понять и запомнить законы сохранения импульса, полезно проводить дополнительные упражнения и примеры с различными значениями масс и скоростей. Также важно не забывать о знаках (+/-) при применении закона сохранения импульса и правильно подставлять значения в формулы.

    Задача для проверки:
    Человек массой 70 кг двигается на тележке массой 150 кг со скоростью 2 м/с в направлении движения тележки. Какова будет скорость тележки после того, как человек соскочит с нее и будет двигаться со скоростью 3 м/с в противоположном направлении тележки? (Помните, что в данном упражнении нужно использовать формулу v2 = -(m1 * v1) / (m1 + m2)).
Написать свой ответ: