6. Мальчик, стоя на коньках, бросает камень со скоростью 40 м/с, откатывается назад со скоростью 0,4 м/с. Во сколько раз масса конькобежца больше массы камня?

Привет! Давай разберем эту задачу на закон сохранения импульса.

Что такое закон сохранения импульса?

Он гласит, что в замкнутой системе (где нет внешних сил или они малы) суммарный импульс до взаимодействия равен суммарному импульсу после взаимодействия.

Импульс (p) — это:

p = m * v

где:

• m — масса тела
• v — скорость тела

Применим к нашей задаче:

До броска: Система (мальчик + камень) покоилась, значит, суммарный импульс был равен 0.

После броска:

• Импульс камня: m_камень * v_камень = m_к * 40 м/с
• Импульс мальчика: m_{мальчик} * v_{мальчик} = m_м * (-0.4 м/с) (скорость мальчика в противоположном направлении, поэтому знак минус)

По закону сохранения импульса:

0 = m_к * 40 + m_м * (-0.4)

Теперь преобразуем уравнение, чтобы найти отношение масс:

m_м * 0.4 = m_к * 40

m_м / m_к = 40 / 0.4

m_м / m_к = 100

Вывод:

Масса конькобежца (мальчика) в 100 раз больше массы камня.

Ответ: Б. в 100 раз