¿Cuál es la velocidad del automóvil después de arrojar el objeto?

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Las otras respuestas utilizan la conservación del impulso para resolver el problema … esto supone que el automóvil no está alimentado. Esto normalmente no es una buena suposición: la mayoría de los vehículos que se llaman “automóviles” en este contexto son automóviles, pero podría ser un vagón de tren muy ligero.

Si el automóvil está propulsado, la velocidad final depende de cuánto compensa el conductor por el lanzamiento.

Si todo lo demás permanece igual, entonces el conductor mantiene el flujo de combustible al mismo ritmo … el resultado aún puede depender de la ingeniería del automóvil.

Sin embargo, la conservación del impulso es el camino a seguir para un problema de tarea.

Esto significa que debe decidir si el objeto se arroja 4 m / s con respecto al automóvil, o 4 m / s con respecto a la carretera. (Dado que el automóvil está haciendo 4m / s, presumiblemente con respecto a la carretera, esto último significaría que el objeto se acaba de caer)

Ignorando el aire, diría que es 3.87 m / s.

Según la conservación del impulso:

El momento total de los dos objetos antes de la colisión es igual al momento total de los dos objetos después de la colisión.

m1v1 = m2 (-v2)

entonces un objeto de 40 kg con una velocidad de 4 m / s tiene un impulso de 160 kg m / s

160/1200 = 0,13

restar de la velocidad inicial (porque el objeto fue arrojado en la misma dirección)

y tienes 3,87 m / s

Así es como lo haría.

Editar: suponiendo que el objeto tiene una velocidad de 4 m / s en relación con el automóvil.

[matemáticas] \ begin {align} \ displaystyle (m_1 + m_2) \ cdot u & = m_1v_1 + m_2v_2 \\ \ text {If} v_ {object} & = 4 \ text {m / s} \\ \ displaystyle (1160 + 40) \ cdot 4 & = 1160 \ cdot v_ {car} + 40 \ cdot 4 \\ \ displaystyle v_ {car} & = 4 \ text {m / s} \\ \ text {If} v_ {object} & = 4 + 4 = 8 \ text {m / s} \\ \ displaystyle (1160 + 40) \ cdot 4 & = 1160 \ cdot v_ {car} + 40 \ cdot 8 \\ \ displaystyle v_ {car} & \ aprox 3.86 \ text {m / s} \ end {align} [/ math]

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En el marco de descanso del automóvil, todo está quieto. El impulso total en este marco es cero.

Si tiene un total de 1200 kg para comenzar, y expulsa 40 kg ‘hacia adelante’ a 4 m / s, entonces tendrá un impulso hacia adelante de 160 kg-m / s. No ha actuado ninguna fuerza externa, por lo que no ha habido cambios en el impulso neto. debe tener un impulso hacia atrás de -160 kg m / s para que el impulso neto siga siendo cero. La masa restante es de 1160 kg, por lo que la velocidad es -160 (kg m / s) / (1160 kg) = -0.1379 m / s.

Si uno se transforma nuevamente en el cuadro donde el automóvil se movía a + 4 m / s, entonces la velocidad del automóvil será (-0.1379 + 4) = +3.862 m / s

(El signo más es un indicador de que se trata de la velocidad, que tiene una dirección y una magnitud, y la dirección está en la dirección ‘hacia adelante’ incluso después de arrojar la masa de 40 kg)

Hablando en el lenguaje de Newton.

El momento inicial es igual al momento final.

Por lo tanto,

1200 * 4 = 1200 * v + 40 * 4

resolviendo obtendrás v = 3.8666… m / s

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