14. Легкоподвижная тележка массой 2 кг, с которой совершен прыжок. Приобрела скорость 3 м/с. Какую при этом скорость получил прыгун, если его масса 60 кг?

Дано:

m_{тележки} = 2 кг

v_{тележки} = 3 м/с

m_{прыгуна} = 60 кг

Найти:

v_{прыгуна}

Решение:

До прыжка система (тележка + прыгун) покоилась, поэтому суммарный импульс был равен нулю.

После прыжка, по закону сохранения импульса:

P_до = P_после

0 = m_{тележки} * v_{тележки} + m_{прыгуна} * v_{прыгуна}.

m_{прыгуна} * v_{прыгуна} = - m_{тележки} * v_{тележки}.

v_{прыгуна} = - (m_{тележки} * v_{тележки}) / m_{прыгуна}.

v_{прыгуна} = - (2 кг * 3 м/с) / 60 кг = -6 кг·м/с / 60 кг = -0.1 м/с.

Знак минус указывает, что прыгун отскочил в направлении, противоположном движению тележки.

Ответ: Прыгун получил скорость 0.1 м/с в направлении, противоположном движению тележки.