Якій швидкості руху восьминога відповідає виштовхування води зі швидкістю 20 м/с, яка має масу 100 г?
Ответ:
Импульс (p) — это произведение массы (m) объекта на его скорость (v). Формула импульса выглядит так: p = m * v.
По условию нам дана масса выталкиваемой воды (100 г) и её скорость (20 м/с). Чтобы найти скорость движения восьминога, нужно преобразовать даннные к единой системе мер, то есть к килограммам и метрам.
Масса воды в килоограммах: 100 г = 0,1 кг.
Теперь нам нужно использовать закон сохранения импульса. Если исходить из того, что восьминог движется в одном направлении с выталкиваемой водой, то суммарный импульс системы (вода + восьминог) до и после выталкивания должен быть одинаковым.
До выталкивания импульс системы равен сумме импульсов воды и восьминога до выталкивания:
p(вода) + p(осьминог) = 0
После выталкивания импульс системы равен сумме импульсов воды и восьминога после выталкивания:
p'(вода) + p'(осьминог) = 0
Так как импульс — это произведение массы на скорость, то можем записать:
m(воды) * v(воды) + m(осьминога) * v(осьминога) = 0
Подставляем значения массы воды (0,1 кг) и скорости воды (20 м/с) и находим скорость восьминога:
0,1 * 20 + m(осьминога) * v(осьминога) = 0
2 + m(осьминога) * v(осьминога) = 0
m(осьминога) * v(осьминога) = -2
Так как масса восьминога должна быть положительной величиной, то скорость восьминога в данной задаче будет отрицательной. Ответ зависит от массы восьминога, которая не была дана в условии задачи. Если мы знаем массу восьминога, то можем решить данную уравнение и найти его скорость.