120

L=3 м

M=120кг

m1 = 60 кг

m2 = 90 кг

Систему люди — лодка относительно горизонтального направления можно рассматривать как замкнутую. Согласно следствию из закона сохранения импульса, внутренние силы замкнутой системы тел не могут изменить положение центра масс системы. Приме­няя это следствие к системе люди — лодка, можно считать, что при перемещении людей по лодке центр масс системы не изменит своего положения, т. е. оста­нется на прежнем расстоянии от берега.

Пусть центр масс сис­темы люди—лодка нахо­дится на вертикали, прохо­дящей в начальный момент через точку C₁ лодки (рис.), а после переме­щения лодки – через дру­гую ее точку C₂. Так как эта вертикаль неподвижна относительно берега, то искомое перемещение S лодки относительно берега равно перемещению лодки относительно вертикали. А это последнее легко определить по перемещению цен­тра масс О лодки. Как видно из рисунка, в начальный мо­мент точка О находится на расстоянии a₁ слева от верти­кали, а после перехода людей — на расстоянии a₂ справа от вертикали. Следовательно, искомое перемеще­ние лодки S=a₁+a₂.

Для определения a₁ и а₂ воспользуемся тем, что ре­зультирующий момент сил, действующих на систему от­носительно горизонтальной оси, перпендикулярной про­дольной оси лодки, равен нулю. Поэтому для начального положения системы M×g×a₁+m1×g×(L–l+a₁) =m2×g×(l–a₁), откуда . После перемещения лодки M×g×a₂+m1×g×(a₂+l)=m2×g×(L–a₂–l), откуда . Подставив полученные значения a₁ и a₂ в S=a₁+a₂ найдем . Подставляем числа. .

S = ?