Прыжок - быстрое взаимодействие или нет?
Есть задачка из Рымкевича (10-11 класс):
С лодки массой 200 кг, движущейся со скоростью
1 м/с, ныряет мальчик массой 50 кг, двигаясь в горизонтальном
направлении. Какой станет скорость лодки после
прыжка мальчика, если он прыгает: а) с кормы со скоростью
4 м/с; б) с носа со скоростью 2 м/с: в) с носа со скоростью
6 м/с?
Так вот, от нас требуют указывать причину справедливости ЗСИ, и вот я не могу понять, что взять...
Система вроде незамкнута (у нас и трение, и архимед, и сила тяжести), сумма проэкций сил на ось вроде тоже не пойдёт, остаётся только быстрое взаимодействие, но внешние силы точно много меньше внутренних?
Для решения данной задачи можно воспользоваться законом сохранения импульса. В данном случае, система все-таки можно считать замкнутой, так как внешние силы, такие как сила тяжести и сила архимеда, не влияют на изменение импульса системы.
После прыжка мальчика с лодки, система будет двигаться вместе с мальчиком, поэтому можно записать закон сохранения импульса для системы "лодка + мальчик":
m₁ * v₁ + m₂ * v₂ = (m₁ + m₂) * v',
где m₁ - масса лодки, v₁ - начальная скорость лодки, m₂ - масса мальчика, v₂ - начальная скорость мальчика, v' - итоговая скорость системы после прыжка.
Далее, можно рассмотреть каждое задание отдельно и использовать эту формулу для нахождения итоговой скорости лодки.
Быстрое.