Задание 3

Законы сохранения импульса и энергии в механике · 115 заданий

Задание №3
№3
Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пересекающимся прямым по гладкой поверхности стола, как показано на рисунке. Модуль импульса первого тел…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №3
№3
Тело массой 600 г, брошенное вертикально вверх с поверхности Земли, поднялось на максимальную высоту, равную 8 м. Какой кинетической энергией обла…
Закон изменения и сохранения механической энергии
Задание №3
№3
Сферический камень с импульсом в 13 кг·м/с ударяется о тождественный ему камень так, что после соударения они разлетаются под прямым углом. Чему равен…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №3
№3
Сферический камень с импульсом в 17 кг·м/с ударяется о тождественный ему камень так, что после соударения они разлетаются под прямым углом. Чему равен…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №3
№3
Сферический камень с импульсом в 5 кг·м/с ударяется о тождественный ему камень так, что после соударения они разлетаются под прямым углом. Чему равен…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №3
№3
Два школьника спешат на пробник по ЕГЭ и бегут по взаимно-перпендикулярным траекториям. Импульс одного 70 кг·м/с, а второго 240 кг·м/с. На перекрёстке…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №3
№3
Два школьника спешат на пробник по ЕГЭ и бегут по взаимно-перпендикулярным траекториям. Импульс одного 120 кг·м/с, а второго 90 кг·м/с. На перекрёстке…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №3
№3
Два школьника спешат на пробник по ЕГЭ и бегут по взаимно-перпендикулярным траекториям. Импульс одного 60 кг·м/с, а второго 80 кг·м/с. На перекрёстке…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №3
№3
Отец с сыном отправились на рыбалку. В какой-то момент сын решил искупаться, спрыгнув с лодки, какой станет скорость лодки с отцом, когда парень весом…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №3
№3
Отец с сыном отправились на рыбалку. В какой-то момент сын решил искупаться, спрыгнув с лодки, какой станет скорость лодки с отцом, когда парень весом…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №3
№3
Отец с сыном отправились на рыбалку. В какой-то момент сын решил искупаться, спрыгнув с лодки, какой станет скорость лодки с отцом, когда парень весом…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение
Задание №3
№3
Снаряд летит по навесной траектории и непосредственно перед столкновением с неподвижным вагоном с песком, стоящим на горизонтальных рельсах, вектор ег…
Закон изменения и сохранения импульса. Реактивное движение

Задание №3 — Закон сохранения импульса системы тел

Отец с сыном отправились на рыбалку. В какой-то момент сын решил искупаться, спрыгнув с лодки, какой станет скорость лодки с отцом, когда парень весом 60 кг спрыгнет с лодки в противоположную от движения сторону со скоростью 2,3 м/с, если лодка с отцом весит 200 кг и до прыжка двигалась со скоростью 1,7 м/с? Сопротивлением воды пренебречь.

Правильный ответ

2,9

Пояснение

Решение:
В горизонтальном направлении на систему, состоящую из лодки и мальчика, внешние силы не приложены. Следовательно, согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс тел в проекции на горизонтальную ось остается неизменным:
$p_{0} = p_{1} + p_{2} \Rightarrow ( M + m ) v_{0} = MV - mv$
в данном выражении M обозначает массу лодки вместе с отцом, m — массу мальчика,   — проекцию вектора начальной скорости лодки, а V и v представляют собой проекции скоростей лодки и мальчика на ту же ось относительно неподвижной воды после совершения прыжка.
Вычислим значение проекции скорости лодки V:
$V = \frac{( M + m ) v_{0} + mv}{M} = \frac{( 200 + 60 ) \cdot 1{,}7 + 60 \cdot 2{,}3}{200} = 2{,}9 м / с$

Ответ: 2,9 м/с.

Источник: ФИПИ