На горизонтальной площадке неподвижно стоит скейтборд, масса которого m0=2 кг. На скейтборд прыгает мальчик массой 58 кг со скоростью v0=6 м/с, направленной под углом A(альфа)= 60 градусов к горизонту. Определите модуль скорости, которую приобретает скейтборд с мальчиком, трением пренебречь ​

Для решения данной задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и момента импульса.

1. Начнем с рассмотрения горизонтальной составляющей импульса системы до и после прыжка. Импульс - это произведение массы на скорость.

До прыжка: p1 = m0 * 0 = 0, так как скейтборд неподвижен

После прыжка: p2 = (m0 + m) * V, где m0 - масса скейтборда, m - масса мальчика, V - скорость системы после прыжка

2. Теперь рассмотрим вертикальную составляющую импульса системы до и после прыжка. Поскольку действуют только силы тяжести и нормальная реакция опоры, импульс системы в вертикальном направлении остается постоянным.

До прыжка: p1y = m0 * 0 = 0

После прыжка: p2y = (m0 + m) * V2 * sin(α), где V2 - вертикальная составляющая скорости системы после прыжка, α - угол между горизонтом и направлением движения системы после прыжка

3. Используя закон сохранения импульса, приравняем начальный и конечный импульсы:

0 = (m0 + m) * V

4. Разрешим уравнение относительно V и найдем его значение:

V = -m0 * V / (m0 + m)

Поскольку m0 = 2 кг и m = 58 кг, можем подставить значения в уравнение:

V = -2 * 6 / (2 + 58) = -12 / 60 = -0.2 м/с

Знак "-" говорит, что скорость скейтборда с мальчиком будет направлена в противоположную сторону от начальной скорости мальчика.

5. Наконец, найдем модуль скорости, используя формулу:

|V| = |Vx| = |V2 * cos(α)| = |(-0.2) * cos(60)| = 0.2 / 2 = 0.1 м/с

Таким образом, модуль скорости, который приобретает скейтборд с мальчиком после прыжка, равен 0.1 м/с.