3. На иллюстрации изображен хоккеист, готовящийся ударить клюшкой по шайбе массой 0,16 кг. Непосредственно перед ударом

Содержание вопроса: Импульс и сила.

Объяснение: Импульс (p) представляет собой векторную величину, определяемую произведением массы (m) объекта на его скорость (v). Формула для расчета импульса: p = m * v.

a) Чтобы рассчитать импульс шайбы, мы должны знать ее массу и скорость. В данном случае, масса шайбы равна 0,16 кг, а скорость перед ударом составляет 35 м/с. Подставим эти значения в формулу: p = 0,16 * 35 = 5,6 кг·м/с.

b) Шайба получает удар от клюшки, следовательно, их импульсы равны, но имеют противоположные направления. Импульс шайбы до удара и после удара равны по модулю и составляют 5,6 кг·м/с. Когда шайба движется в обратном направлении, импульс шайбы считается отрицательным для указания этого направления движения.

2) После удара, скорость шайбы изменяется и составляет 30 м/с в противоположном направлении исходной скорости. Продолжительность удара составляет 0,025 сек. Чтобы рассчитать силу, с которой клюшка действует на шайбу, мы можем использовать формулу: F = Δp / Δt, где Δp - изменение импульса, Δt - изменение времени.

Изменение импульса вычисляется как разность между конечным и начальным импульсом: Δp = m * (v2 - v1), где m - масса шайбы, v1 - начальная скорость, v2 - конечная скорость. В данном случае, Δp = 0,16 * (30 - (-35)) = 0,16 * 65 = 10,4 кг·м/с.

Используя значение изменения импульса и продолжительность удара, можем вычислить силу: F = Δp / Δt = 10,4 / 0,025 = 416 Н (ньютон).

Совет: Для лучшего понимания концепции импульса и силы, рекомендуется изучить основные принципы законов Ньютона и закон сохранения импульса. Это поможет вам лучше понять, каким образом импульс и сила связаны между собой, а также понять их важную роль в определении движения тела.

Дополнительное упражнение: Стрелок выпускает стрелу массой 0,05 кг со скоростью 60 м/с в горизонтальном направлении. Рассчитайте импульс стрелы и силу, с которой стрела действует на мишень, если изменение ее импульса составляет 7,5 кг·м/с и продолжительность удара равна 0,05 сек.

Суть вопроса: Импульс и сила в физике

Разъяснение:
а) Импульс шайбы можно вычислить с помощью формулы импульса: Импульс = масса * скорость. В данной задаче масса шайбы составляет 0,16 кг, а ее скорость перед ударом составляет 35 м/с. Подставим эти значения в формулу: Импульс = 0,16 кг * 35 м/с = 5,6 кг·м/с.

b) 1) Импульс шайбы отрицателен, когда она движется в обратном направлении, потому что импульс направлен в противоположную сторону относительно выбранной оси направления. В данной задаче при движении шайбы в обратном направлении, скорость шайбы имеет отрицательное значение, что приводит к отрицательному значению импульса.

2) После удара, шайба движется в противоположном направлении со скоростью 30 м/с и продолжительность удара составляет 0,025 сек. Чтобы рассчитать силу, которую клюшка оказывает на шайбу, воспользуемся формулой: Сила = изменение импульса / время воздействия. Изменение импульса можно вычислить как разность импульсов до и после удара. Изначальный импульс шайбы равен 5,6 кг·м/с, а окончательный импульс равен (0,16 кг * (-30 м/с)), так как скорость шайбы после удара отрицательная по направлению. Таким образом, изменение импульса будет равно разности этих значений. Подставив значения в формулу, можно рассчитать силу.

Доп. материал:
а) Импульс шайбы равен 5,6 кг·м/с.
b) 1) Импульс отрицателен, когда шайба движется в обратном направлении.
2) Изменение импульса равно (-30 м/с * 0,16 кг) - 5,6 кг·м/с = -10,4 кг·м/с. Таким образом, сила, которую клюшка оказывает на шайбу во время удара, можно рассчитать как (-10,4 кг·м/с) / 0,025 cек = -416 Н.

Совет: Для лучшего понимания концепции импульса и силы в физике рекомендуется ознакомиться с принципом сохранения импульса и законом взаимодействия тел.

Практика:
Мяч массой 0,2 кг движется со скоростью 10 м/с. Рассчитайте его импульс.