Физика. Закон сохранения импульса. Почему в данной задаче N больше чем mg + Mg? Задача: Мальчик массы М, стоящий на коньках на гладком льду, бросает камень массы m со скоростью и под углом к горизонту. Найти скорость v, с которой мальчик откатывается назад после броска.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

В данной задаче сначала нужно применить закон сохранения импульса. Изначально импульс системы (мальчик + камень) равен нулю, так как система покоится. После броска камня, импульс системы остается нулевым (так как внешних сил, изменяющих импульс системы, нет).

Из закона сохранения импульса:

Mv = mv + (M + m)V

где v - скорость мальчика после броска, V - скорость камня после броска.

Так как мальчик стоит на коньках, после броска камня мальчик и камень будут двигаться в противоположных направлениях. То есть скорость мальчика v будет отрицательной.

Теперь нужно рассмотреть движение по оси x. Горизонтальная составляющая импульса до и после броска должна быть равна. То есть:

M 0 = m 0 + (M + m) V cos(alpha)

где alpha - угол, под которым был брошен камень.

Отсюда получаем:

V = 0

Таким образом, скорость мальчика после броска будет:

Mv = mv

v = (m/M)*V

v = (m/M)*0 = 0

Таким образом, мальчик не будет двигаться назад после броска камня.