Номер 2, страница 34 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 2. Взаимодействие тел. Самостоятельные работы. СР-14. Инерция. Взаимодействие тел. Масса тела. Единицы массы. Измерение массы. Определение массы тела на весах. Вариант № 2 - номер 2, страница 34.

Решение.

Решение

Этот вопрос объясняется законом сохранения импульса. Рассмотрим систему, состоящую из человека и лодки. Изначально, до прыжка, и человек, и лодка находятся в состоянии покоя относительно берега, поэтому суммарный импульс системы равен нулю.

Когда человек отталкивается от лодки, чтобы прыгнуть на берег, он действует на лодку с определенной силой. По третьему закону Ньютона, лодка действует на человека с такой же по модулю, но противоположной по направлению силой. Эти силы являются внутренними для системы «человек-лодка». В результате взаимодействия человек приобретает импульс, направленный к берегу, а лодка — импульс, направленный от берега.

Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс системы после взаимодействия должен остаться равным нулю: $p_{общий} = \vec{p}_{человека} + \vec{p}_{лодки} = 0$ $m_{ч} \cdot \vec{v}_{ч} + M_{л} \cdot \vec{V}_{л} = 0$

Где $m_{ч}$ и $\vec{v}_{ч}$ — масса и скорость человека, а $M_{л}$ и $\vec{V}_{л}$ — масса и скорость лодки. Из этого следует, что модули импульсов человека и лодки равны: $m_{ч} \cdot v_{ч} = M_{л} \cdot V_{л}$

Скорость, которую приобретет лодка в результате толчка, можно выразить как: $V_{л} = \frac{m_{ч} \cdot v_{ч}}{M_{л}}$

Из формулы видно, что скорость лодки $V_{л}$ обратно пропорциональна её массе $M_{л}$.

1. Тяжело нагруженная лодка имеет большую массу $M_{л}$. Следовательно, при прыжке она приобретет очень малую скорость $V_{л}$ и практически не сдвинется с места. Прыгать с устойчивой, почти неподвижной опоры легче.

2. Лодка без груза имеет малую массу $M_{л}$. Поэтому при том же толчке она приобретет значительную скорость $V_{л}$ и сильно оттолкнется от берега. Это усложняет прыжок, так как "платформа", с которой прыгает человек, уходит у него из-под ног.

Таким образом, из-за большей инертности (массы) тяжело нагруженная лодка является более стабильной опорой для прыжка.

Ответ: Легче спрыгнуть с тяжело нагруженной лодки.