Задание 22 ЕГЭ по физике №00005297

Дано:

$M = 80$ кг — масса папы

$m = 20$ кг — масса девочки

$v_0 = 4$ м/с — общая начальная скорость

$v_{\text{п}} = 3{,}5$ м/с — скорость папы после толчка

Найти:

$u$ — скорость девочки после толчка — ?

Решение:

Время толчка мало, поэтому применяем закон сохранения импульса (ЗСИ) вдоль оси $x$ (направление движения).

Импульс системы до толчка: $p_0 = (M + m)v_0 = (80 + 20)\cdot 4 = 400$ кг·м/с.

После толчка: $p = Mv_{\text{п}} + mu$, где $u$ — скорость девочки.

По ЗСИ: $(M+m)v_0 = Mv_{\text{п}} + mu$.

$$400 = 80 \cdot 3{,}5 + 20u = 280 + 20u.$$

$$20u = 120 \implies u = 6 \text{ м/с}.$$