Вопрос школьника
Человек массой m прыгает с горизонтально направленной скоростью v относительно Земли из неподвижной лодки массой М на берег. Чему равна скорость лодки относительно Земли в момент отрыва человека от лодки?
Ответ от учителя
При отрыве человека от лодки, система лодка-человек теряет свою общую горизонтальную скорость, так как на них не действуют горизонтальные силы. Следовательно, импульс системы до отрыва равен импульсу системы после отрыва.
До отрыва импульс системы равен:
p1 = (m + M) * v
После отрыва импульс системы равен:
p2 = m * v1 + M * v2
где v1 — скорость человека относительно Земли после отрыва, v2 — скорость лодки относительно Земли после отрыва.
Так как система движется только горизонтально, то по закону сохранения импульса:
p1 = p2
(m + M) * v = m * v1 + M * v2
Выразим v2:
v2 = (m + M) * v / M — v1
Таким образом, скорость лодки относительно Земли в момент отрыва человека от лодки равна:
v2 = (m + M) * v / M — v1
