Na poruszające się z prędkością vs=2m/s sanki o masie ms=5kg wskakuje chłopiec o masie mc=70kg.
Oblicz prędkość chłopca na sankach w przypadkach gdy chłopiec:
a. dogania sanki biegnąc z prędkością vc=5m/s
b. biegnie w przeciwną stronę z prędkością vc=5m/s
c. nie biegnie
d. wskakuje z prędkością vc=5m/s na stojące sanki


Odpowiedź :

Ponieważ na układ chłopiec-sanki nie działa w kierunku poziomym żadna siła zewnętrzna więc możemy skorzystać z zasady zachowania pędu w tym kierunku:   p' = p".

Przyjmując zwrot wektorów w prawo za dodatni mamy równanie ogólne dla wszystkich przypadków:

mc·vc + ms·vs = (mc + ms)·v      --->     v = (mc·vc + ms·vs)/(mc + ms)

Teraz wstawiamy odpowiednie dane liczbowe dla poszczególnych przypadków (zawsze mc = 70 kg i ms = 5 kg) :

a)  vs = 2 m/s   i    vc = 5 m/s

v = (70·5 + 5·2)/(70 + 5) = 4.8 m/s

b)  vs = 2 m/s   i    vc = -5 m/s

v = (-70·5 + 5·2)/(70 + 5) = -4.53 m/s   (sanki za chłopcem cofają się)

c)  vs = 2 m/s   i    vc = 0 m/s

v = (70·0 + 5·2)/(70 + 5) = 0.13 m/s

d)  vs = 0 m/s   i    vc = 5 m/s

v = (70·5 + 5·0)/(70 + 5) = 4.67 m/s

Zobacz obrazek Robertkl