дано:
массa лодки M_лодки = 120 кг
массa человека M_человека = 60 кг
скорость человека относительно земли V_чел = 2 м/с
найти:
скорость лодки V_лодка после того, как человек начнет двигаться по лодке.
решение:
Сначала найдем общую массу системы (лодка и человек):
M_общая = M_лодки + M_человека = 120 кг + 60 кг = 180 кг.
По закону сохранения импульса, импульс системы до движения равен импульсу системы после движения.
В начале системы покоится, поэтому начальный импульс P_начальный = 0.
В момент, когда человек начинает идти по лодке, система будет иметь импульс:
P_конечный = M_человека * V_чел - M_лодки * V_лодка
Так как общий импульс должен оставаться равным нулю, мы можем записать уравнение:
0 = M_человека * V_чел - M_лодки * V_лодка
Подставим известные значения:
0 = 60 кг * 2 м/с - 120 кг * V_лодка
Решаем это уравнение для V_лодка:
120 кг * V_лодка = 60 кг * 2 м/с
V_лодка = (60 кг * 2 м/с) / 120 кг
V_лодка = 1 м/с
ответ:
Лодка начнет двигаться со скоростью 1 м/с в противоположную сторону от движения человека.