Опираясь о бортик катка, мальчик толкнул санки массой 2 кг, сообщив им скорость 5 м/с. Какова будет скорость санок, если мальчик их толкнет стоя на льду и не опираясь о бортик, совершив при толчке такую же работу, как и в первом случае? Масса мальчика 50 кг? Трением о лед пренебречь.
Пусть m и M – массы санок и мальчика соответственно, v1 - скорость санок в первом случае. В первом случае мальчик совершил работу A= mv(1)^2/2. Такую же работу он по условию совершил и во втором случае. Запишем законы сохранения импульса и энергии.
mv(20) – Mu=0,
A = m(v(20))^2/2+ Mu^2/2,
где u – скорость, которую приобрел мальчик, а v(20) – скорость санок в неподвижной системе отсчета. Скорость санок относительно мальчика v(2) = v(20) + u.