Какая должна быть скорость движения футбольного мяча, чтобы его импульс равнялся импульсу хоккейной шайбы, если шайба
Какая должна быть скорость движения футбольного мяча, чтобы его импульс равнялся импульсу хоккейной шайбы, если шайба движется со скоростью 20 м/с? (имеются в виду формула и способ решения).
20.12.2023 11:48
Пояснение:
Момент импульса - это физическая величина, которая характеризует количество движения тела. Он определяется произведением массы тела на его скорость и на расстояние от оси вращения до точки приложения силы. Формула для расчета момента импульса выглядит следующим образом:
L = m * v * r
где L - момент импульса, m - масса тела, v - скорость тела, r - расстояние от оси вращения.
В данном случае, нам необходимо найти скорость футбольного мяча, чтобы его момент импульса был равен моменту импульса хоккейной шайбы. Поскольку массы мяча и шайбы не указаны, мы можем сократить их из рассмотрения и оставить только величину скорости.
L_мяч = m_мяч * v_мяч * r_мяч
L_шайба = m_шайба * v_шайба * r_шайба
L_мяч = L_шайба
m_мяч * v_мяч * r_мяч = m_шайба * v_шайба * r_шайба
Так как r_мяч = r_шайба, можно сократить эти величины:
m_мяч * v_мяч = m_шайба * v_шайба
Теперь можем найти скорость мяча:
v_мяч = (m_шайба * v_шайба) / m_мяч
Доп. материал:
Пусть масса шайбы составляет 200 г (0,2 кг), скорость шайбы - 20 м/с. Масса мяча неизвестна.
v_мяч = (0,2 кг * 20 м/с) / m_мяч
Совет:
При решении подобных задач помните о принципе сохранения импульса, согласно которому сумма импульсов замкнутой системы остается постоянной. Используйте известные значения для нахождения неизвестных.
Ещё задача:
Хоккейная шайба массой 150 г движется со скоростью 15 м/с. Какая должна быть скорость движения футбольного мяча массой 300 г, чтобы его импульс был равным импульсу шайбы? Ответ дайте в метрах в секунду.