TREŚĆ:

Zadanie 12.

Dwaj chłopcy przeprowadzili doświadczenia. W pierwszym doświadczeniu chłopiec A usiadł na deskorolce stojącej w pobliżu ściany i w pewnej chwili odepchnął się od tej ściany (zobacz rysunek). Tuż po odepchnięciu chłopiec uzyskał względem podłoża prędkość w kierunku poziomym, o wartości $4\frac{\text{m}}{\text{s}}$. Następnie chłopiec A wykonał drugie doświadczenie. Tym razem odepchnął się od drugiej, identycznej deskorolki z nieruchomo siedzącym na niej chłopcem B. Masy obu chłopców były jednakowe, a deskorolki początkowo spoczywały względem podłoża i ustawione były tak, że mogły poruszać się w przeciwne strony wzdłuż linii prostej (zobacz rysunek). Przyjmij, że w każdym z doświadczeń, na skutek odepchnięcia się chłopca A (w pierwszym – od ściany, w drugim – od deskorolki) została wykonana jednakowa praca przez siły wprawiające układy w ruch. Przyjmij także, że w obu doświadczeniach – podczas odepchnięcia, a także tuż po nim – pomijamy skutki działania sił oporów ruchu (z wyjątkiem tarcia statycznego). Załóż ponadto, że masy kółek deskorolki są pomijalnie małe.

Zadanie 12.2.

Oblicz wartość prędkości, którą uzyskał chłopiec A tuż po odepchnięciu się od drugiej deskorolki.

---

ROZWIĄZANIE:

Dane:

$v_1=4\frac{\text{m}}{\text{s}}$

Szukane:

$v_2=\text{?}$   

Rozwiązanie:

Naszym zadaniem  jest wyznaczenie wartości prędkości, jaką uzyskał chłopiec A w doświadczeniu 2, czyli po odepchnięciu się od deskorolki. Zgodnie z treścią zadania chłopiec w doświadczeniu 1 uzyskał prędkość ${\vec{v}}_1$. Teraz jednak rozpatrzmy doświadczenie 2.

Doświadczenie 2

 Zauważmy, że przed odepchnięciem się chłopców cały układ spoczywa, zatem początkowy pęd układu jest równy zero:

${\vec{p}}_{\text{przed}}=0$

Jednakże po odepchnięciu każdy z chłopców poruszał się z pewną prędkością, zatem posiadali pęd. Przyjmujemy, że chłopiec A posiadał pęd ${\vec{p}}_{\text{A}}$, a chłopiec B posiadał pęd ${\vec{p}}_{\text{B}}$. Wówczas, całkowity pęd układu po odepchnięciu, wynosi:

${\vec{p}}_{\text{po}}={\vec{p}}_{\text{A}}+{\vec{p}}_{\text{B}}$

Zgodnie z