Тележка массой 50 кг движется по гладкой горизонтальной плоскости. Мальчик массой 50 кг нагоняет тележку со скоростью 2 м/с относительно Земли. После того, как мальчик запрыгнул в тележку, тележка движется со скоростью 1,5 м/с. Чему была равна первоначальная скорость тележки относительно Земли?

Дано:

m1 = 50 килограмм - масса тележки;

m2 = 50 килограмм - масса мальчика;

v2 = 2 м/с - скорость мальчика относительно Земли;

v = 1,5 м/с - скорость совместного движения тележки и мальчика.

Требуется определить скорость тележки v1 (м/с) до взаимодействия с мальчиком.

Так как тележки и мальчик двигались в одном направлении, то по закону сохранения импульса:

m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v;

m1 * v1 = (m1 + m2) * v - m2 * v2;

v1 = ((m1 + m2) * v - m2 * v2) / m1 = ((50 + 50) * 1,5 - 50 * 2) / 50 =

= (150 - 100) / 50 = 50 / 50 = 1 м/с.

Ответ: первоначальная скорость тележки была равна 1 м/с.