Стоящий на льду мальчик массой 50 кг ловит мяч массой 500 грамм летящий со скоростью 10 м/с, определить скорость мальчика после взаимодействия.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи используем закон сохранения импульса. Первоначальный импульс мяча равен его массе умноженной на скорость: 0.5 кг 10 м/с = 5 кгм/с.

После того, как мальчик поймал мяч, их импульсы должны быть равны. Поэтому импульс мальчика будет равен сумме его первоначального импульса и импульса мяча: m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2',

где m1 - масса мальчика, v1 - скорость мальчика до взаимодействия, m2 - масса мяча, v2 - скорость мяча до взаимодействия, v1' - скорость мальчика после взаимодействия, v2' - скорость мяча после взаимодействия.

Подставляем известные значения: 50 кг v1 + 0.5 кг 10 м/с = 50 кг v1' + 0.5 кг v2',

Далее решаем уравнение: 50 кг v1 + 5 кгм/с = 50 кг v1' + 0.5 кг v2',

50 кг v1 + 5 кгм/с = 50 кг v1' + 0.5 кг v1'',

Переносим все переменные на одну сторону уравнения и получаем: 0.5 кг v2' = 50 кг v1 + 5 кгм/с - 50 кг v1'

Делим обе части уравнения на 0.5 кг и получаем: v2' = 100 кг v1 + 10 кгм/с - 100 кг * v1'

Таким образом, скорость мальчика после взаимодействия будет зависеть от его начальной скорости и скорости мяча.