Автомобиль «Ока» массой 600 кг едет со скоростью 36 км/ч. С какой скоростью должна лететь стрекоза массой 1 г, чтобы при их столкновении автомобиль остановился? Можно ли в данной задаче пренебречь массой стрекозы?
Дано:
- Масса автомобиля \( m_1 = 600 \, \text{кг} \)
- Масса стрекозы \( m_2 = 1 \, \text{г} = 0,001 \, \text{кг} \)
- Скорость автомобиля \( v_1 = 36 \, \text{км/ч} = 10 \, \text{м/с} \)
Решение:
До столкновения:
- Импульс автомобиля \( m_1 v_1 \)
После столкновения:
- Автомобиль останавливается, то есть его скорость становится 0.
- Скорость стрекозы \( v_2 \) должна быть такой, чтобы ее импульс компенсировал импульс автомобиля.
По закону сохранения импульса:
\(m_1 v_1 + m_2 v_2 = 0\)
Проекция на ось \(X\):
\(m_1 v_1 = - m_2 v_2\)
Подставляем данные:
\(600 \cdot 10 = 0,001 \cdot v_2\)
Решаем для \(v_2\):
\(6000 = 0,001 v_2\)
\(v_2 = \frac{6000}{0,001} = 6 \times 10^6 \, \text{м/с}\)
Ответ: Для того чтобы автомобиль остановился, стрекоза должна лететь со скоростью \( 6 \times 10^6 \, \text{м/с} \).
Примечание: Массой стрекозы пренебречь нельзя, так как она сильно влияет на результат.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.
Aвторы:
Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Автомобиль «Ока» массой 600 кг едет со скоростью 36 км/ч. С какой скоростью должна лететь стрекоза массой 1 г, чтобы при их столкновении автомобиль остановился? Можно ли в данной задаче пренебречь массой стрекозы?