Вопрос:

Человек сидит в лодке, покоящейся на поверхности озера. В какой-то момент он встаёт и идёт с кормы на нос. Что произойдёт при этом с лодкой? Объясните явление на основе закона сохранения импульса.

Ответ:

Когда человек встаёт и начинает идти с кормы лодки к её носу, лодка начнет двигаться в противоположном направлении, то есть от носа к корме. Это происходит из-за закона сохранения импульса.

Объяснение:

  1. Начальное состояние:
    Изначально и человек, и лодка находятся в состоянии покоя. Это означает, что суммарный импульс системы «человек + лодка» равен нулю. $$p_{\text{системы}} = 0$$
  2. Движение человека:
    Когда человек начинает двигаться к носу лодки, он приобретает некоторый импульс в этом направлении. Обозначим импульс человека как $$p_{\text{человека}}$$.
  3. Закон сохранения импульса:
    Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс системы должен оставаться постоянным, то есть равным нулю. Чтобы это условие выполнялось, лодка должна приобрести импульс, равный по величине и противоположный по направлению импульсу человека. $$p_{\text{лодки}} = -p_{\text{человека}}$$
  4. Движение лодки:
    Так как лодка приобретает импульс в направлении от носа к корме, она начинает двигаться в этом направлении.

Вывод:

Движение человека внутри лодки приводит к тому, что лодка начинает двигаться в противоположном направлении, чтобы суммарный импульс системы оставался равным нулю. Это явление является прямым следствием закона сохранения импульса.

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие