Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения импульса. Согласно этому закону, если внешние силы на систему не действуют, то суммарный импульс системы до взаимодействия равен суммарному импульсу системы после взаимодействия.
В данном случае система состоит из лодки и человека. До прыжка человека с моста импульс системы определяется только движением лодки, поскольку человек находится в покое относительно лодки. После прыжка человек и лодка движутся вместе с новой скоростью.
Обозначим:
- ( m_1 = 500 ) кг — масса лодки,
- ( v_1 = 2 ) м/с — скорость лодки до прыжка,
- ( m_2 = 70 ) кг — масса человека,
- ( v_2 = 0 ) м/с — скорость человека до прыжка (относительно лодки),
- ( v' ) — скорость лодки и человека после прыжка.
По закону сохранения импульса имеем:
[ m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = (m_1 + m_2) \cdot v' ]
Подставляем известные значения:
[ 500 \cdot 2 + 70 \cdot 0 = (500 + 70) \cdot v' ]
[ 1000 = 570 \cdot v' ]
Теперь найдем ( v' ):
[ v' = \frac{1000}{570} ]
[ v' \approx 1.754 \, \text{м/с} ]
Таким образом, после того как человек прыгнул в лодку, её скорость уменьшилась до приблизительно 1.754 м/с.