Тележка с мальчиком массой m движется со скоростью v. мальчик спрыгивает с тележки противоположно движению также со скоростью v. какой должна быть масса тележки, скорость тележки после прыжка мальчика возросла вдвое. а) m=m b)m=2m c)m=m/2 d)m=4m
т.к. сначала мальчик и тележка двигались с одинаковой скоростью (мальчик стоял на тележке) ⇒
Р(общий до прыжка) = (m + M)υ
По закону сохранения импульса ⇒ Р(общий до прыжка) = Р(общий после прыжка) ⇒
(M + m)υ = m(υ - υ) (т.к. мальчик прыгнул в противоположную сторону с такой же скоростью) + 2Mυ (т.к. скорость тележки возросла в 2 раза после прыжка мальчика) ⇒
P₁ - импульс мальчика
Р₂ - импульс тележки
υ - изначальная скорость тележки
m - масса мальчика
M - масса тележки
т.к. сначала мальчик и тележка двигались с одинаковой скоростью (мальчик стоял на тележке) ⇒
Р(общий до прыжка) = (m + M)υ
По закону сохранения импульса ⇒ Р(общий до прыжка) = Р(общий после прыжка) ⇒
(M + m)υ = m(υ - υ) (т.к. мальчик прыгнул в противоположную сторону с такой же скоростью) + 2Mυ (т.к. скорость тележки возросла в 2 раза после прыжка мальчика) ⇒
(M + m)υ = 0 + 2Mυ
Mυ + mυ = 2Mυ
Mυ = mυ
M = m