Задачка по физике вобще не получается, тема: законы сохранения. Ответ:1, 8 м

Question

Спортсмен, стоя на краю плота лицом к плоту, решил перепрыгнуть через плот в воду. Какую максимальную ширину плота он может преодолеть в прыжке, если его начальная скорость равна 3, 5 м/с? Масса плота в 2 раза больше массы спортсмена.

Answer 1

Эта задача решается с помощью закона сохранения импульса. Импульс системы “спортсмен-плот” остается постоянным, так как внешние силы (такие как сила тяжести и сила трения) не влияют на горизонтальное движение системы.
 
Пусть масса спортсмена равна m, тогда масса плота равна 2m. Перед прыжком общий импульс системы равен нулю, так как ни спортсмен, ни плот не двигаются. Во время прыжка спортсмен придает себе скорость v = 3, 5 м/с вперед, а плоту - скорость v’ назад. Таким образом, общий импульс системы после прыжка равен mv - 2mv’ = 0.
 
Отсюда можно найти скорость плота: v’ = v/2 = 3, 5 м/с / 2 = 1, 75 м/с. Это скорость плота относительно спортсмена. Так как спортсмен прыгает вперед со скоростью 3, 5 м/с, скорость плота относительно земли будет v’’ = v - v’ = 3, 5 м/с - 1, 75 м/с = 1, 75 м/с.
 
Теперь можно найти, на какое расстояние уплывет плот за время прыжка спортсмена. Время прыжка можно найти из уравнения для свободного падения: h = gt