2. Решите задачу и распишите решение. Хоккеист массой 64 кг, стоя на льду, бросает шайбу массой 400 г в горизонтальном направлении, сообщая ей скорость 8 м/с. Укажите скорость, которую приобретает хоккеист после броска.

Для решения задачи используем закон сохранения импульса. Изначально система (хоккеист + шайба) находится в состоянии покоя, поэтому суммарный импульс равен нулю. После броска шайба приобретает импульс, и хоккеист приобретает импульс в противоположном направлении.

Дано:

• m₁ = 64 кг (масса хоккеиста)
• m₂ = 400 г = 0,4 кг (масса шайбы)
• v₂ = 8 м/с (скорость шайбы)

Найти: v₁ - скорость хоккеиста.

Решение:

Импульс системы до броска равен 0.

$$p_{до} = 0$$

Импульс системы после броска:

$$p_{после} = m_1v_1 + m_2v_2$$

По закону сохранения импульса:

$$p_{до} = p_{после}$$ $$0 = m_1v_1 + m_2v_2$$

Выразим скорость хоккеиста:

$$v_1 = -\frac{m_2v_2}{m_1}$$

Подставим численные значения:

$$v_1 = -\frac{0.4 \cdot 8}{64} = -0.05 \text{ м/с}$$

Скорость хоккеиста после броска направлена в сторону, противоположную направлению движения шайбы.

Ответ: 0.05 м/с