Мальчик массой 60 кг прыгает с кормы неподвижной лодки назад в горизонтальном направлении. его скорость относительно земли равна 5 м\с . какую кинетическую энергию приобретает лодка если ее масса 120 кг

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи используем закон сохранения энергии.
Кинетическая энергия, которую приобретает лодка при прыжке мальчика, равна изменению потенциальной энергии мальчика.

Масса мальчика: m1 = 60 кг
Скорость мальчика: v1 = 5 м/с
Масса лодки: m2 = 120 кг
Ускорение свободного падения: g = 9,8 м/с^2

Первоначальная потенциальная энергия мальчика:
Eп1 = m1 g h, где h - высота, на которую поднимается мальчик (в данном случае, h = 0)

Кинетическая энергия мальчика при прыжке:
Ек1 = (m1 * v1^2) / 2

Кинетическая энергия лодки после того, как мальчик прыгнул:
Ек2 = (m1 v1^2 + m2 v2^2) / 2, где v2 - скорость лодки после прыжка мальчика

Так как потенциальная энергия мальчика перешла в кинетическую энергию лодки, то:
Eп1 = Ек2

Поэтому при приобретении лодкой кинетической энергии дифференциал потенциальной энергии мальчика:
Eп2 = m2 * v2^2 / 2

Подставляем значения и решаем уравнение:
60 9,8 0 = (60 5^2 + 120 v2^2) / 2
0 = 150 + 60 v2^2
60 v2^2 = -150
v2^2 = -150 / 60 = -2,5
v2 = √(-2,5) = нет решения

Это значит, что лодка не получает кинетической энергии от прыжка мальчика.