15. а) Мальчик массой 40 кг, стоя на коньках на льду, бросает вперед груз со скоростью 2 м/с. Найдите массу этого груза, если в момент броска мальчик откатился со скоростью 80 см/с. б) Какую скорость приобрел бы мальчик, если бы он бросил груз, стоя без коньков на земле? Почему?

а) До броска мальчик и груз покоились, поэтому начальный импульс равен нулю.

1. Переведём скорость мальчика: \(80\text{ см/с}=0.8\text{ м/с}\).
2. По закону сохранения импульса:
   \(m_гv_г=m_мv_м\).
3. Найдём массу груза:
   \(m_г=\dfrac{m_мv_м}{v_г}=\dfrac{40\cdot0.8}{2}=16\text{ кг}\).

б) Стоя без коньков на земле, мальчик практически не приобрёл бы скорости отката: \(v\approx0\). При броске на него действует сила трения со стороны земли, которая препятствует движению назад и передаёт импульс Земле.

Ответ: а) 16 кг; б) примерно 0 м/с, так как сила трения о землю компенсирует отдачу.