Содержимое статьи:

Дано:

• Масса мальчика: 48,5 кг
• Масса скейтборда: 2,15 кг
• Начальная скорость системы: 6 км/ч = 1,67 м/с
• Масса портфеля: 3,7 кг
• Скорость портфеля: 7 м/с
  Требуется найти:
• Энергию, потраченную на взаимодействие
  Решение: 1. Нахождение импульса системы до взаимодействия:

  P = (m_мальчика + m_скейтборда) * V = (48,5 кг + 2,15 кг) * 1,67 м/с = 82,8 кг*м/с

  2. Нахождение импульса портфеля:

  P_портфеля = m_портфеля * V_портфеля = 3,7 кг * 7 м/с = 25,9 кг*м/с

  3. Нахождение общего импульса после взаимодействия:

  P_общий = P + P_портфеля = 82,8 кг*м/с + 25,9 кг*м/с = 108,7 кг*м/с

  4. Нахождение скорости системы после взаимодействия (по закону сохранения импульса):

  V_общий = P_общий / (m_мальчика + m_скейтборда + m_портфеля) =
  
  108,7 кг*м/с / (48,5 кг + 2,15 кг + 3,7 кг) = 2,12 м/с

  5. Нахождение энергии, потраченной на взаимодействие (кинетическая энергия системы после взаимодействия минус кинетическая энергия системы до взаимодействия):

  E = (1/2)*(m_мальчика + m_скейтборда + m_портфеля)*V_общий^2 -
  
  (1/2)*(m_мальчика + m_скейтборда)*V^2
  
  = (1/2)*(48,5 кг + 2,15 кг + 3,7 кг)*2,12 м/с^2 -
  
  (1/2)*(48,5 кг + 2,15 кг)*1,67 м/с^2
  
  = 229,6 Дж

  Ответ: Энергия, потраченная на взаимодействие, составляет 229,6 Дж.