Стоя на гладком льду, человек массой 70 кг бросает камень массой 5 кг под углом 30 градусов к горизонту со скоростью

Содержание вопроса: Кинематика движения

Инструкция:
Для решения данной задачи по кинематике движения нам понадобится использовать законы сохранения импульса и момента импульса.

Сначала найдем начальный импульс системы человека и камня перед броском. Импульс - это произведение массы на скорость.

Импульс человека: p1 = m1 * v1 = 70 кг * 0 м/c = 0 кг * м/с

Импульс камня: p2 = m2 * v2 = 5 кг * 8 м/с * cos(30°) = 40 м/с * (sqrt(3) / 2) = 20 sqrt(3) кг * м/с.

Здесь мы использовали угол 30° для нахождения горизонтальной компоненты начальной скорости камня.

После броска происходит сохранение импульса системы, поэтому сумма импульсов до броска должна быть равна сумме импульсов после броска.

Импульс системы после броска: P = m1 * v1" + m2 * v2"

где v1" и v2" - скорости человека и камня после броска соответственно.

P = p1 + p2 = 0 кг * м/с + 20 sqrt(3) кг * м/с

Из закона сохранения импульса можно записать:

0 = m1 * v1" + m2 * v2"

Так как человек находится на гладком льду, то нет никакого сопротивления, поэтому импульс системы сохраняется.

v1" = - (m2 * v2") / m1

Подставим значения и решим уравнение:

v1" = - (5 кг * 8 м/с * cos(30°)) / 70 кг

v1" = - 4 м/с * (sqrt(3) / 2) / 7

Итак, скорость человека после броска составляет около -0.309 м/с (округляем до десятых). Знак "-" указывает на то, что человек движется в противоположную сторону относительно начального направления броска камня.

Пример:
Какая скорость человека изменится в результате броска, если его масса составляет 70 кг, масса камня - 5 кг, угол броска - 30 градусов, а начальная скорость камня - 8 м/с?

Совет:
Для более легкого понимания и решения данной задачи по кинематике движения, рекомендуется основательно изучить законы сохранения импульса и момента импульса в главе по кинематике. Также стоит обратить внимание на правильную запись формул и подстановку значений для решения уравнений.

Задача на проверку:
Стоя на гладком льду, человек массой 60 кг бросает камень массой 4 кг под углом 45 градусов к горизонту со скоростью 10 м/с относительно земли. Какая скорость человека изменится в результате этого броска? Запишите ответ в м/с и округлите до десятых.