Упр.19.38 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Лукашик, Иванова 7 класс, Просвещение: 19.38. Тело, летевшее со скоростью 2 м/с относительно земли, мгновенно разделяется на три части массами 3 кг, 2 кг и 1 кг. Первая часть продолжает движение со скоростью 6 м/с в прежнем направлении, вторая часть движется в противоположном направлении со скоростью 3 м/с. Определите скорость третьей части.

Дано

$$v=2\ \text{м/с}$$
$$m_1=3\ \text{кг}$$
$$m_2=2\ \text{кг}$$
$$m_3=1\ \text{кг}$$
$$v_1=6\ \text{м/с}$$
$$v_2=3\ \text{м/с}$$

Найти: $$v_3-?$$

Ход решения

Выберем направление первоначального движения за положительное. Тогда по закону сохранения импульса:

$$p_{\text{до}}=p_{\text{после}}$$

Начальный импульс тела:

$$p_{\text{до}}=(m_1+m_2+m_3)v$$

$$p_{\text{до}}=(3+2+1)\cdot 2=12\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$

Импульсы первых двух частей после разделения:

$$p_1=m_1v_1=3\cdot 6=18\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$

$$p_2=m_2v_2=2\cdot 3=6\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$

Так как вторая часть движется в противоположном направлении, её импульс берём со знаком минус:

$$p_{\text{после}}=p_1-p_2+p_3$$

По закону сохранения импульса:

$$12=18-6+p_3$$

$$p_3=0$$

Тогда скорость третьей части:

$$v_3=\frac{p_3}{m_3}=\frac{0}{1}=0\ \text{м/с}$$

Ответ

$$0\ \text{м/с}$$