Как изменяется импульс шарика массой 100 г, который при скорости 0,5 м/с сталкивается с другим шариком и после
Как изменяется импульс шарика массой 100 г, который при скорости 0,5 м/с сталкивается с другим шариком и после столкновения продолжает движение в том же направлении со скоростью 0,2 м/с?
13.10.2024 09:10
Пояснение:
Импульс (p) - это векторная величина, равная произведению массы (m) тела на его скорость (v). В задаче о столкновении шариков, закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов до и после столкновения должна быть одинаковой, если на тела не действуют внешние силы.
Имеем два шарика: шарик 1 массой 100 г (m1 = 0,1 кг) и шарик 2 неизвестной массы (m2). Перед столкновением шарик 1 имеет скорость v1 = 0,5 м/с, а после столкновения продолжает двигаться в том же направлении со скоростью v2 = 0,2 м/с.
Используя закон сохранения импульса, мы можем записать:
p1 + p2 = p1" + p2"
где p1 и p2 - импульсы шариков до столкновения, а p1" и p2" - импульсы шариков после столкновения.
Так как известны массы и скорости шарика 1 до и после столкновения, мы можем выразить импульсы:
p1 = m1 * v1 = 0,1 кг * 0,5 м/с = 0,05 кг * м/с
p1" = m1 * v2 = 0,1 кг * 0,2 м/с = 0,02 кг * м/с
Теперь, оставшийся импульс (p2) и его величину можно выразить следующим образом:
p2 = p1 - p1" = 0,05 кг * м/с - 0,02 кг * м/с = 0,03 кг * м/с
Таким образом, импульс шарика массой 100 г, который сталкивается с другим шариком и продолжает движение в том же направлении со скоростью 0,2 м/с, изменяется на 0,03 кг * м/с.
Пример:
Найти изменение импульса шарика массой 400 г, который сталкивается с шариком массой 600 г и после столкновения движется в том же направлении со скоростью 0,4 м/с.
Совет:
В задачах о столкновениях всегда следует учитывать закон сохранения импульса. Постарайтесь четко определить, какие величины известны, примените формулы и не забудьте перевести все значения в единицы СИ (Системы Международных Единиц).
Задание для закрепления:
Как изменится импульс шарика массой 250 г, который сталкивается с неподвижным шариком и останавливается после столкновения? Масса стоящего на месте шарика также 250 г. При этом, масса первого шарика остается неизменной. Ответ дайте в кг·м/с.