Задача по физике

Из ЗСИ:
m1*V1 = m2*V2
m1*x1 = m2*x2
x2 = m1*x1/m2 = 2000*x1/200 = 10*x1
x1 + x2 = 11*x1 = 22 м
х1 = 2 м.

Данные:

масса лодки, m1 = 200 кг
масса баржи, m2 = 2000 кг
начальное расстояние между лодкой и баржей, d = 22 м

Так как сила натяжения троса действует равномерно на лодку и на баржу, то ускорения движения лодки и баржи будут равны. То есть:

a = F / m_total,

где
F - сила натяжения троса
m_total - общая масса лодки и баржи

Сначала найдем общую массу:

m_total = m1 + m2 = 200 кг + 2000 кг = 2200 кг

Теперь найдем ускорение:

a = F / m_total

Сила F, действующая на лодку и на баржу, равна тяге троса. Поскольку она равномерна, то это будет просто:

F = m1 * g,

где
g - ускорение свободного падения

F = 200 кг * 9.8 м/с^2 = 1960 Н

Теперь можем найти ускорение:

a = F / m_total = 1960 Н / 2200 кг = 0.891 м/с^2

Запишем уравнение движения для баржи:

d = 1/2 * a * t^2

где
t - время движения баржи

Найдем время, за которое баржа пройдет расстояние d:

d = 1/2 * a * t^2

t^2 = 2d / a

t = sqrt(2d / a) = sqrt(2 * 22 м / 0.891 м/с^2) ≈ 9.15 с

Теперь найдем, на какое расстояние сдвинется баржа:

D = 1/2 * a * t^2 = 1/2 * 0.891 м/с^2 * (9.15 с)^2 ≈ 36 м

Ответ: баржа сдвинется на расстояние около 36 м до тех пор, пока не встретится с лодкой.