В данном случае мы рассматриваем закон сохранения импульса. Согласно этому закону, в замкнутой системе (в данном случае – система "мальчик и лодка") суммарный импульс до взаимодействия равен суммарному импульсу после взаимодействия.
До прыжка, когда и мальчик, и лодка неподвижны, их суммарный импульс равен нулю, потому что импульс каждого из них равен нулю (они не движутся).
Теперь рассмотрим ситуацию в момент прыжка. Мальчик и лодка будут двигаться в противоположных направлениях, и их импульсы будут равны по величине, но противоположны по направлению.
Пусть масса лодки равна ( M ), тогда масса мальчика равна ( m = \frac{M}{4} ).
Из условия известно, что импульс мальчика в момент прыжка равен 36 кг⋅м/с. Импульс ( p ) определяется как произведение массы на скорость: ( p = mv ).
Пусть импульс мальчика равен ( p_m ), тогда:
[ p_m = 36 \, \text{кг⋅м/с} ]
По закону сохранения импульса, импульс лодки ( p_L ) должен быть равен по модулю импульсу мальчика, но с противоположным знаком:
[ p_m + p_L = 0 ]
[ p_L = -p_m ]
Следовательно, модуль импульса лодки будет:
[ |p_L| = |p_m| = 36 \, \text{кг⋅м/с} ]
Таким образом, модуль импульса лодки равен 36 кг⋅м/с.