Лодка длиной l м и массой= 180 кг стоит на спокойной воде. Рыбак массой 60 кг переходит с носа лодки на ее корму. При этом лодка смещается н...
Условие:
Лодка длиной l м и массой= 180 кг стоит на спокойной воде. Рыбак массой 60 кг переходит с носа лодки на ее корму. При этом лодка смещается на расстояние 1 м. Найдите длину лодки
Решение:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса.
Импульс - это произведение массы на скорость. Поскольку лодка и рыбак движутся в противоположных направлениях, их импульсы должны быть равными и противоположными.
Импульс лодки до перехода рыбака на корму равен импульсу лодки после перехода рыбака на корму.
Масса лодки = 180 кг Масса рыбака = 60 кг Смещение лодки = 1 м
Давайте обозначим скорость лодки до перехода рыбака как V1 и скорость лодки после перехода рыбака как V2.
Импульс лодки до перехода рыбака = масса лодки * скорость лодки до перехода рыбака Импульс лодки после перехода рыбака = масса лодки * скорость лодки после перехода рыбака + масса рыбака * скорость рыбака
Таким образом, у нас есть уравнение:
масса лодки * скорость лодки до перехода рыбака = масса лодки * скорость лодки после перехода рыбака + масса рыбака * скорость рыбака
180 кг * V1 = 180 кг * V2 + 60 кг * V2
Раскроем скобки:
180 кг * V1 = 180 кг * V2 + 60 кг * V2
Упростим:
180 кг * V1 = 240 кг * V2
Теперь мы можем найти отношение скоростей:
V1 = (240 кг * V2) / 180 кг
Упростим:
V1 = (4/3) * V2
Теперь мы можем использовать информацию о смещении лодки, чтобы найти длину лодки.
Смещение лодки = скорость лодки до перехода рыбака * время
1 м = V1 * время
Теперь мы можем найти время:
время = 1 м / V1
Подставим значение V1:
время = 1 м / ((4/3) * V2)
Теперь мы можем найти длину лодки:
длина лодки = скорость лодки после перехода рыбака * время
длина лодки = V2 * время
Подставим значение времени:
длина лодки = V2 * (1 м / ((4/3) * V2))
Упростим:
длина лодки = 3/4 м
Таким образом, длина лодки равна 3/4 метра.