1) Найдите импульс автомобиля, который весит 2 тонны и движется со скоростью 90 км/ч. 2) Грузовик весом 3 тонны
1) Найдите импульс автомобиля, который весит 2 тонны и движется со скоростью 90 км/ч.
2) Грузовик весом 3 тонны двигался со скоростью 60 км/ч. После погрузки его масса увеличилась на 1 тонну. Какая скорость грузовика должна быть при возвращении, чтобы импульс оставался неизменным?
3) Моторная лодка массой m и катер массой 2m движутся со скоростью v навстречу друг другу. Найдите импульс катера в системе отсчета, связанной с моторной лодкой.
16.12.2023 23:35
Импульс (обозначается буквой p) является физической величиной, характеризующей движение объекта. Он равен произведению массы тела на его скорость. Формула для вычисления импульса записывается следующим образом: p = m * v.
Решение:
1) Для нахождения импульса автомобиля нам нужно знать его массу и скорость. По условию дано, что масса автомобиля равна 2 тоннам, а скорость - 90 км/ч.
Для начала, необходимо перевести скорость из километров в метры в секунду, так как величина импульса измеряется в кг·м/с. Для этого воспользуемся формулой: v (м/с) = v (км/ч) * 1000 / 3600.
Таким образом, v (м/с) = 90 * 1000 / 3600 = 25 м/с.
Теперь, учитывая данную массу (m) и скорость (v), мы можем вычислить импульс (p) по формуле p = m * v:
p = 2 * 25 = 50 кг·м/с.
2) В этом случае у нас есть грузовик массой 3 тонны (м1), который двигается со скоростью 60 км/ч (v1). После погрузки его масса увеличилась на 1 тонну, то есть стала равной 4 тоннам (m2). Мы должны найти скорость грузовика при возвращении (v2), чтобы импульс оставался неизменным.
Используем формулу p = m * v.
Исходный импульс до погрузки равен p1 = m1 * v1.
Импульс после погрузки равен p2 = m2 * v2.
Так как импульс должен оставаться неизменным, то p1 = p2.
Из этого уравнения мы можем выразить v2:
p1 = p2
m1 * v1 = m2 * v2
v2 = (m1 * v1) / m2
Подставляем известные значения:
v2 = (3 * 60) / 4 = 45 км/ч.
Таким образом, скорость грузовика при возвращении должна быть равной 45 км/ч, чтобы импульс оставался неизменным.
3) В данной задаче, у нас есть моторная лодка массой m и катер массой 2m движутся со скоростью v навстречу друг другу. Наша задача - найти импульс катера в системе отсчета, связанной с моторной лодкой.
Используя формулу импульса p = m * v, импульс моторной лодки равен p1 = m * v, а импульс катера равен p2 = 2m * v.
В системе отсчета, связанной с моторной лодкой, объекты находятся в покое. Поэтому, скорость моторной лодки в этой системе равна нулю.
Общий импульс системы будет равен сумме импульсов каждого объекта. Импульс моторной лодки равен нулю, поскольку m * 0 = 0.
То есть, p1 + p2 = m * v + 2m * v = 3m * v.
Таким образом, импульс катера в системе отсчета, связанной с моторной лодкой, равен 3m * v.