Zasada zachowania pędu - spadające ciało

Przez las przejeżdża kierowca samochodem o masie 250 kg z prędkością 180 km/h. Nagle z jednego z drzew pionowo w dół skaczą na samochód jednocześnie 3 małpki o wadze 5 kg każda. Ile wynosiła predkość samochodu z małpkami w m/s. W obliczeniach pomiń siłę tarcia?

Liceum Fizyka

Odpowiedź eSzkola.pl

Justyna Ekspert eSzkola.pl

19.04.2020 14:37

Dane i szukane z zadania:

$M=250kg$

$m_m=5kg$

$v=180 \frac{km}{h}$

$v_m=0$

$v_k=?$

$n=3$

Aby obliczyć prędkość wyrażoną w m/s musimy zamienić km/h na m/s:

$v=180 \frac{km}{h} =180 \frac{1000m}{3600s} =50 \frac{m}{s}$

Masę wszystkich skaczących małpek zapisujemy wzorem:

$m_w=n*m_m$

$m_w=3*5kg=15kg$

Korzystamy z zasady zachowania pędu, która mówi, że pęd przed zdarzeniem jest równy pędowi po zdarzeniu. Więdząc o tym, że początkowo małpki siedziały na drzewie, więc ich prędkość początkowa jest równa 0 i poczatkowo nie maja one wpływu na pęd samochodu. Zasade zachowania pędu możemy zapisać następująco:

$Mv=(m_w+M)v_k$