1) по закону сохранения импульса
(m1+m2)*v0=m1*v1 - m2*v2. ( v0-начальная скорость лодкис мальчиком. находящимся в ней, v1-скорость лодки после прыжка мальчика, v2-скорость мальчика, m1-масса лодки, m2-масса мальчика) . выразим скорость лодки.
m1*v1= m2*v2 + ( m1+m2)*v0.
v1=( m2*v2 + ( m1+m2)*v0) / m1.
v1=( 50*4 + (200+50)*1 ) / 200=2,25м/c. ( лодка будет двигаться в ту же сторону. что и до прыжка мальчика) .
2) (m1+m2)*v0 = m1*v1 + m2*v2.
m*v1=( m1+m2)*v0 - m2*v2.
v1=( m1+m2)*v0 - m2*v2) / m1.
<span>v1=( 200+50)*1 - 50*2 ) / 200=0,75 м/c.</span>
Применяем закон сохранения энергии. (полная энергия замкнутой системы неизменна)
Ek1+Ek2=Ek12+T; Здесь Ek1 и Ek2 - кинетические энергии первого и второго шара до столкновения. Ek12 - кинетическая энергия двух шаров после столкновения, T - тепловая энергия.
T=Ek1+Ek2 -Ek12; T=0,5*(m1v1^2+m2v2^2-(m1+m2)*v3^2);
T=0,5*(4*25+1*0-(4+1)*9);
T=0,5*(100-45);
T=27,5 Дж.
P = 250 Вт (мощность)
I = 2.6 А (сила тока)
U = I*R (формула напряжения)
U = 2.6*250 = 650 В