На сколько сместится неподвижная лодка массой 180 кг, если человек массой 60 кг перейдет в лодке на 2 м ближе к корме Сопротивление воды не учитывать.

3 Мая 2020 в 19:40
355 +2
0
Ответы
1

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса.

Для начала найдем изменение импульса системы лодка-человек до и после перемещения человека. Пусть лодка массой MMM стоит неподвижно, человек массой mmm начинает двигаться со скоростью VVV относительно лодки.

Импульс системы до перемещения человека равен mVmVmV, а после перемещения человека импульс системы равен (m+M)V1(m+M)V_1(m+M)V1 , где скорость лодки после перемещения человека равна V1V_1V1 .

По закону сохранения импульса:
mV=(m+M)V1mV = (m+M)V_1mV=(m+M)V1 V1=mm+MVV_1 = \frac{m}{m+M}VV1 =m+Mm V

Теперь мы можем использовать закон сохранения импульса для нахождения изменения положения лодки. Пусть исходное положение человека относительно кормы лодки равно x0x_0x0 , а новое положение человека - x1x_1x1 . Тогда изменение импульса системы lодка-человек до и после перемещения человека равно:
(m+M)(x0−x)=M(x1−x)(m+M)(x_0 - x) = M(x_1 - x)(m+M)(x0 x)=M(x1 x)

Где xxx - новое положение центра масс системы лодка-человек. Так как центр масс системы лодка-человек не меняется в результате перемещения, то x0=x1x_0 = x_1x0 =x1 .

x=m+MMx0x = \frac{m+M}{M}x_0x=Mm+M x0

Теперь подставим данные: M=180M=180M=180 кг, m=60m=60m=60 кг, x0=2x_0=2x0 =2 м:

x=60+180180⋅2=240180⋅2=24090≈2.67 мx = \frac{60+180}{180} \cdot 2 = \frac{240}{180} \cdot 2 = \frac{240}{90} \approx 2.67\ мx=18060+180 2=180240 2=90240 2.67 м

Таким образом, неподвижная лодка сместится на приблизительно 2.67 метра в результате перемещения человека.

18 Апр 2024 в 12:50
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир