Запишем закон сохранения импульса в системе отсчета связанной с тележкой. тк сначало человек двигался относительно земли со скоростью тележки,то чтобы относительно земли он не двигался его скорость прыжка должна быть равна по модулю скорость тележки (в системе отсчета связанной с тележкой).В собственной системе отсчета тележка не подвижна,тогда запишем закон сохранения импульса в системе тележки: mv=mv1 v=v1 тогда тележке добавилась еще скорость V ,тогда скорость тележки относительно земли стала равна 2v=4м/c
Поскольку перед выстрелом пушка неподвижна, то импульс системы пушка + ядро, в системе координат, связанной с землей, равен нулю. После выстрела импульс этой системы так же останется равным нулю. Но поскольку ядро и пушка приобрели некоторые скорости, то они стали обладать импульсами. Их импульсы будут равны по модулю, но будут направлены в разные стороны. Таким образом Мп * Vп = Мя * Vя; где Мп – масса пушки; Vп - скорость отката пушки; Мя – масса ядра; Vя - горизонтальная скорость ядра в момент вылета из ствола пушки. Из этого выражения найдем Vя = Мп * Vп/Мя = 2000*2/10 = 400 м/с. Если не учитывать сопротивления воздуха, то ядро будет сохранять свою горизонтальную скорость во время своего полета. Но при этом ядро начнет свободно падать в вертикальном направлении. Таким образом, ядро будет лететь по параболе. И понятно, что время падения по вертикали будет равно времени движения в горизонтальном направлении. Значит надо найти время свободного падения ядра с высоты 20 м. Это время будет равно t = корню квадратному из 2H/g. Тогда ядро упадет на землю на расстоянии S = 400 * корень из 2H/g = 400* корень из 2*20/10 = 800 метров.
тк сначало человек двигался относительно земли со скоростью тележки,то чтобы относительно земли он не двигался его скорость прыжка должна быть равна по модулю скорость тележки (в системе отсчета связанной с тележкой).В собственной системе отсчета тележка не подвижна,тогда запишем закон сохранения импульса в системе тележки: mv=mv1 v=v1 тогда тележке добавилась еще скорость V ,тогда скорость тележки относительно земли стала равна 2v=4м/c