Zadanie — zasada zachowania pędu
Treść zadania:
Chłopiec o masie \(m_1=50\ \text{kg}\) stoi nieruchomo na deskorolce. Trzyma w rękach plecak o masie \(m_2=5\ \text{kg}\). Chłopiec odrzuca plecak poziomo do przodu z prędkością \(v_2=4\ \text{m/s}\). Oblicz prędkość chłopca z deskorolką po odrzuceniu plecaka. Załóż, że opory ruchu są pomijalne, a masa deskorolki jest bardzo mała.
Rozwiązanie zadania
Przed odrzuceniem plecaka chłopiec i plecak spoczywają, więc całkowity pęd układu jest równy zero.
Po odrzuceniu plecak porusza się do przodu, a chłopiec z deskorolką porusza się w przeciwną stronę.
Z zasady zachowania pędu:
\(0=m_1v_1+m_2v_2\)
Szukamy prędkości chłopca \(v_1\), więc przekształcamy równanie:
\(m_1v_1=-m_2v_2\)
\(v_1=-\frac{m_2v_2}{m_1}\)
Podstawiamy dane:
\(v_1=-\frac{5\cdot 4}{50}\)
\(v_1=-\frac{20}{50}\)
\(v_1=-0{,}4\ \text{m/s}\)
Odpowiedź
Chłopiec z deskorolką porusza się z prędkością \(0{,}4\ \text{m/s}\) w stronę przeciwną do ruchu plecaka.
Znak minus oznacza, że kierunek ruchu chłopca jest przeciwny do kierunku ruchu odrzuconego plecaka.
© medianauka.pl, , ZAD-5109/
Zadania podobne
Zadanie nr 1.
Kula bilardowa A o masie \(m_A=0{,}16\ \text{kg}\) porusza się po stole z prędkością \(v_A=2\ \text{m/s}\). Uderza centralnie w nieruchomą kulę bilardową B o takiej samej masie \(m_B=0{,}16\ \text{kg}\). Po zderzeniu kula A zatrzymuje się. Oblicz prędkość kuli B po zderzeniu. Załóż, że opory ruchu w czasie zderzenia są pomijalne.
