Odpowiedź :
Chłopiec stoi na rolkach i w pewnym momencie wyrzuca piłkę. W chwili wyrzucenia piłki wózek cofa się z mniejszą prędkością niż piłka.
Jak obliczyć prędkość ciał w układach?
Wskazówka:
Gdy chłopiec trzyma w rękach piłkę, i chłopiec, i piłka poruszają się z tą samą prędkością.
W momencie, gdy chłopiec wyrzuca tę piłkę, nadaje jej prędkość, a na niego zaczyna działać siła bezwładności, która nie jest równoważona przez siłę tarcia, ponieważ chłopiec ma na nogach rolki.
Na oba ciała nie działają żadne określone siły zewnętrzne, więc możemy przyjąć, że stanowią układ zamknięty.
Z zasady zachowania pędu wiemy, że pędy ciał na początku ruchu będą równe pędom po jego wykonaniu, więc:
[tex]p = mv\\\\\ p_0 = p_1 + p_2 \\ \\(M + m) v_0 = mv_1 + Mv_2\p_0 = (M + m) v_0 \\\\ v_ 0 = 0 == > p_0 = 0\\\\ 0 = mv_1 + Mv_2\\mv_1 = Mv_2\\\\v_2 = \frac{v_1m}{M}[/tex]
Zakładając, że masa piłki jest mniejsza od masy chłopca, prędkość chłopca powinna być mniejsza.