на разных концах неподвижной платформы длины
наад
взрослых и ребенок, которые бегут навстречу друг другу определ
сколько откатится платформа когда взрослын дове от с одного
платформы до другого известно, что взрослый бежит в два растрее
чем ребенок масса платформы
аса ворослого
- 60 г масса ребенка,
30 кг
Импульс - это векторная величина, определяемая как произведение массы на скорость тела. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы тел остается постоянной в отсутствие внешних сил.
В данной задаче у нас есть платформа массой "М" и два бегущих навстречу ее концам постоянной длины "L" - взрослый массой "М1" и ребенок массой "М2". При движении концы платформы будут откатываться относительно центра масс системы (центр платформы) - это и будет искомый ответ.
Шаг 1: Определение начальных условий
Первым шагом необходимо определить начальные условия, то есть массы и скорости каждого из движущихся тел.
Масса платформы (М) = 60 кг
Масса взрослого (М1) = 60 г = 0.06 кг
Масса ребенка (М2) = 30 кг
Шаг 2: Определение скоростей движения взрослого и ребенка
Далее нам необходимо определить скорости движения взрослого и ребенка. Задано, что взрослый бежит в два раза быстрее ребенка. Обозначим скорость взрослого как "V1" и скорость ребенка как "V2".
V1 = 2 * V2
Шаг 3: Определение импульса системы
Теперь будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы до столкновения (I1) должен быть равен импульсу системы после столкновения (I2), так как в системе отсутствуют внешние силы в горизонтальном направлении.
I1 = I2
Импульс (I) для каждого тела можно определить как произведение его массы на его скорость.
I1 = (М1 * V1) + (М2 * V2)
I2 = (М1 * V1') + (М2 * V2')
Где V1' и V2' - скорости взрослого и ребенка после столкновения соответственно.
Поскольку начальная скорость платформы равна нулю, платформа не имеет импульса до столкновения -
I1_платформы = 0
Шаг 4: Определение скоростей после столкновения
Поскольку платформа является неподвижной и скорость ее центра масс не меняется после столкновения, скорости после столкновения должны быть равны и противоположны по направлениям для взрослого и ребенка.
V1' = -V2'
V2' = -V1'
Шаг 5: Запись закона сохранения импульса в виде уравнения
Теперь можем записать уравнение, используя закон сохранения импульса:
(М1 * V1) + (М2 * V2) = (М1 * V1') + (М2 * V2')
Шаг 6: Подстановка известных значений и решение уравнения
Подставим известные значения и решим уравнение:
(0.06 кг * 2 * V2) + (30 кг * V2) = (0.06 кг * -V2') + (30 кг * -V1')
0.12 кг * V2 + 30 кг * V2 = -0.06 кг * V2' - 30 кг * V1'
0.12 кг * V2 + 30 кг * V2 = -0.06 кг * (-V2') - 30 кг * (-V1')
0.12 кг * V2 + 30 кг * V2 = 0.06 кг * V2' + 30 кг * V1'
0.18 кг * V2 + 60 кг * V2 = 0.06 кг * V2' + 30 кг * V1'
Шаг 7: Решение уравнения и определение отката платформы
Решим уравнение относительно V1' или V2' и найдем соответствующее значение скорости после столкновения. Затем рассчитаем, насколько откатится платформа по формуле:
Откат платформы = длина платформы - L
Исходя из данного вопроса и данные вводятся пока различные увосты для Л и скорости В1 и В2, количество решений будет разным в зависимости от значений Л и В1 и В2. Ответ следует привязывать к конкретным значениям Л, В1 и В2, которые Вы хотели бы использовать в задаче.