На какой скорости v2 относительно земли должен спрыгнуть мальчик в направлении движения лодки для остановки лодки?

Тема занятия: Закон сохранения импульса

Пояснение: Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы остается неизменной в отсутствие внешних сил.

Пусть v2 - скорость, с которой мальчик спрыгивает с лодки в направлении движения лодки. Сначала рассмотрим импульс лодки до того, как мальчик спрыгнул. Импульс лодки обозначается как m1 * v1, где m1 - масса лодки, а v1 - скорость лодки.

После того, как мальчик спрыгнул с лодки, импульс системы должен остаться неизменным. Теперь у нас есть импульс лодки и импульс мальчика после спрыгивания. Импульс мальчика обозначается как m2 * v2, где m2 - масса мальчика, а v2 - скорость мальчика после спрыгивания.

Таким образом, по закону сохранения импульса мы можем записать:

m1 * v1 = m2 * v2

Подставляя известные значения, получаем:

150 * 2 = 50 * v2

Упрощая уравнение, получаем:

300 = 50 * v2

Делим обе части уравнения на 50, получаем:

v2 = 300/50 = 6 м/с

Таким образом, мальчик должен спрыгнуть с лодки со скоростью в 6 м/с в направлении движения лодки, чтобы остановить ее.

Совет: Для лучшего понимания задачи, рекомендуется ознакомиться с законом сохранения импульса и обратить внимание на знаки скоростей. Плюсовой знак (+) указывает на направление движения, минусовой знак (-) указывает на противоположное направление движения.

Упражнение: Лодка массой 200 кг движется со скоростью 4 м/с. Масса пловца составляет 60 кг. На какую скорость пловец должен спрыгнуть в противоположном направлении движения лодки, чтобы остановить ее? Выразите ответ в м/с, округлив до целых.