3

Решение: Скорость тележки после прыжка

ЕГЭ · Физика · Задание 3 · Энергия и импульс
ПовышеннаяФИПИ136E1BРазвёрнутое решение≈ 4 минутыРазбор в 3 шага
Условие

Тележка массой 50 кг движется со скоростью 1 м/с по гладкой горизонтальной дороге. Каким станет модуль скорости тележки, если мальчик массой 50 кг догонит тележку и запрыгнет на неё с горизонтальной скоростью 2 м/с относительно дороги?

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

3 шага
1

Дорога гладкая, поэтому внешняя горизонтальная сила отсутствует и суммарный импульс системы «тележка — мальчик» сохраняется.

$$m_1v_1 + m_2v_2 = (m_1+m_2)v$$
2

После прыжка мальчик и тележка движутся вместе с одной скоростью, так как мальчик запрыгивает на тележку. Подставим данные задачи.

$$v = \dfrac{50 \cdot 1 + 50 \cdot 2}{50+50}\ \text{м/с}$$

Вычислим скорость общей системы.

$$v = \dfrac{50+100}{100} = 1{,}5\ \text{м/с}$$
Ответ

Модуль скорости тележки станет равен 1,5 м/с.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывать импульс мальчика до прыжка.

Считать, что скорость тележки после прыжка равна средней арифметической скоростей.

Использовать закон сохранения кинетической энергии при неупругом взаимодействии.

Закрепить приёмВ теме «Энергия и импульс» ещё 147 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 3 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 3 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Энергия и импульс»: в ней 148 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.