Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы (сумма импульсов всех тел в системе) сохраняется, если на систему не действуют внешние силы, или эти силы скомпенсированы.
Импульс ( p ) определяется как произведение массы ( m ) на скорость ( v ):
[ p = mv. ]
Пусть скорость первой лодки после отталкивания будет ( v_1 ), а скорость второй лодки (уже известно, что это 1.5 м/с) - ( v_2 ). Масса первой лодки ( m_1 = 120 ) кг, масса второй лодки ( m_2 = 80 ) кг.
Перед отталкиванием скорость обеих лодок равна нулю, следовательно, начальный общий импульс системы равен нулю. После отталкивания общий импульс системы также должен остаться нулем:
[ m_1 v_1 + m_2 v_2 = 0. ]
Подставим известные значения:
[ 120 v_1 + 80 \times 1.5 = 0. ]
[ 120 v_1 + 120 = 0. ]
[ 120 v_1 = -120. ]
[ v_1 = -120 / 120. ]
[ v_1 = -1 \text{ м/с}. ]
Знак минус указывает на то, что первая лодка движется в направлении, противоположном направлению второй лодки.
Таким образом, скорость первой лодки после отталкивания равна 1 м/с в направлении, противоположном движению второй лодки.