Какую скорость приобретет лодка, если охотник массой 80 кг стреляет из карабина с движущейся в противоположную сторону

Суть вопроса: Закон сохранения импульса

Описание: Закон сохранения импульса утверждает, что в отсутствие внешних сил, сумма импульсов системы тел остается постоянной. Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость. В данной задаче мы имеем движущуюся лодку массой 120 кг и стреляющего охотника массой 80 кг. Когда охотник выпускает пулю массой 20 г со скоростью 800 м/с в противоположном направлении движения лодки, сумма импульсов лодки и охотника должна оставаться постоянной.

Первоначально лодка двигалась со скоростью 0,5 м/с. После стрельбы сумма импульсов должна быть равной нулю, так как охотник и пуля двигаются в противоположных направлениях. Таким образом, имеем уравнение:

(масса лодки * скорость лодки) + (масса охотника * скорость охотника) = 0

(120 * 0,5) + (80 * скорость охотника) = 0

60 + 80 * скорость охотника = 0

80 * скорость охотника = -60

скорость охотника = -60 / 80

скорость охотника = -0,75 м/с

Таким образом, лодка будет иметь скорость -0,75 м/с после выстрела.

Совет: Для понимания закона сохранения импульса, рекомендуется ознакомиться с определением импульса и пониманием, что сумма импульсов системы тел остается неизменной в отсутствие внешних сил. Важно также осознать, что при движении в противоположных направлениях импульсы имеют противоположные знаки и должны компенсироваться друг другом для сохранения общего импульса системы.

Закрепляющее упражнение: Катер массой 500 кг движется со скоростью 8 м/с. На него прыгает рыбак массой 80 кг. Какую скорость приобретет катер после прыжка рыбака, если вы отбросите ограничения массы рыболова? Найдите скорость в м/с.