Находясь в неподвижной лодке, рыбак отталкивает находящееся рядом с лодкой плавающее бревно. почему при этом лодка тоже приходи в движение? во сколько раз масса лодки больше массы бревна, если после взаимодействия скорости их движения соответственно равны 0,5 м/с и 2,5 м/с?
m1*V1=m2*V2
V2/V1=m1/m2=2,5/0,5=5
Масса лодки больше в 5 раз.
Так как сила вызывает изменение величины импульса, и импульс равен произведению массы на скорость, можно применить принцип сохранения импульса.
Для бревна до взаимодействия с лодкой импульс равен произведению его массы на скорость, то есть:
Импульс бревна до = масса бревна x скорость бревна до
После отталкивания бревна, его скорость становится равной нулю. Тогда импульс бревна становится равным нулю, так как произведение массы на 0 равно 0.
Теперь рассмотрим лодку. Пусть ее масса равна M, а скорость до взаимодействия равна V. Импульс лодки до взаимодействия будет равен:
Импульс лодки до = M x V
После взаимодействия лодки и бревна, их скорости становятся равными и противоположными. Пусть эта скорость равна V_общ (общая скорость). Тогда импульс лодки после взаимодействия будет равен:
Импульс лодки после = M x V_общ
Согласно принципу сохранения импульса, сумма импульсов до взаимодействия должна быть равна сумме импульсов после взаимодействия. Это означает, что:
Импульс лодки до = Импульс лодки после
M x V = M x V_общ
Так как скорость лодки после взаимодействия равна 0.5 м/с, уравнение принимает вид:
M x 2.5 м/с = M x 0.5 м/с
Делим обе части уравнения на M и получаем:
2.5 м/с = 0.5 м/с
Теперь можно сократить м/с и решить пропорцию:
2.5 = 0.5 x
Решая уравнение, находим значение x:
x = 2.5 / 0.5 = 5
Значит, масса лодки в 5 раз больше массы бревна.
Таким образом, при отталкивании бревна от лодки, последняя также приходит в движение в противоположную сторону, так как на нее действует равная по величине, но противоположная по направлению сила. Масса лодки оказывается больше массы бревна в 5 раз.