I ragazzi si scambiano forze uguali e contrarie per il terzo principio della dinamica di Newton.
m1 * a1 = - m2 * a2;
60 * a1 = - 45 * 0,6;
a1 = - 45 * 0,6 /60 = 0,45 m/s^2;
il ragazzo si muove in verso contrario rispetto alla ragazza, la sua accelerazione è minore in quanto ha massa maggiore (60 kg).
La spinta dura t1 = 1 secondo;
Moto accelerato del ragazzo: 1/2 a1 t1^2
1/2 * 0,45 * 1^2 = 0,225 m;
Moto accelerato della ragazza: 1/2 a2 t1^2;
1/2 * (- 0,6) * 1^2 = - 0,3 m; in verso opposto al ragazzo;
finita la spinta il moto diventa uniforme, a velocità costante;
v1 = a1 * t1 = 0,45 * 1 = 0,45 m/s; velocità raggiunta dal ragazzo;
v2 = a2 * t1 = - 0,6 * 1 = - 0,6 m/s; velocità raggiunta dalla ragazza,
Devono percorrere metà diametro = 10 metri ciascuno partendo dal centro;
10 = 0,45 * t + 0,225; (ragazzo)
0,45 t = 10 - 0,225;
t = 9,775 / 0,45 = 21,72 s, tempo del ragazzo per il moto uniforme
t totale = 21,72 + 1 = 22,72 s;
t totale = 22,7 s (circa) per raggiungere il bordo;
Per la ragazza:
- 10 = - 0,6 * t - 0,3; (ragazza in verso opposto; possiamo togliere i segni negativi);
0,6 t + 0,3 = 10;
0,6 t = 10 - 0,3;
0,6 t = 9,7;
t = 9,7 / 0,6 = 16,17 s;
t totale = 16,17 + 1 = 17,17 s;
t = 17,2 s; (circa) tempo della ragazza, per raggiungere il bordo, (impiega meno tempo).
Ciao @melania-malenia