Каков импульс системы, когда тело массой 97 кг со скоростью 3,5 м/с сталкивается с неподвижным телом массой 2 тонны
Каков импульс системы, когда тело массой 97 кг со скоростью 3,5 м/с сталкивается с неподвижным телом массой 2 тонны и останавливается? Ответ округлить до целых чисел и представить без указания единиц измерения.
19.11.2023 03:55
Описание:
Импульс - векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость. Он обозначается буквой "p" и имеет единицы кг·м/с.
Система состоит из двух тел: первое тело массой 97 кг и второе тело массой 2 тонны (равное 2000 кг). Первое тело движется со скоростью 3,5 м/с и сталкивается с неподвижным вторым телом.
Если не действует внешняя сила, сохраняется импульс системы перед столкновением и после него. То есть, сумма импульсов тел до столкновения должна быть равна сумме импульсов тел после столкновения.
Известные данные:
Масса первого тела, m1 = 97 кг
Скорость первого тела до столкновения, v1 = 3,5 м/с
Масса второго тела, m2 = 2000 кг
Скорость второго тела после столкновения, v2 = 0 м/с (так как остановилось)
Чтобы найти импульс системы, воспользуемся формулой:
p = m1 * v1 + m2 * v2
Расчет:
p = 97 кг * 3,5 м/с + 2000 кг * 0 м/с
p = 339,5 кг·м/с
Таким образом, импульс системы составляет 339,5 кг·м/с (округлено до 339 кг·м/с).
Совет:
Для лучшего понимания импульса и сохранения импульса, рекомендуется изучить законы Ньютона, а также практиковать решение задач на данную тему. Помимо этого, важно запомнить формулу расчета импульса и разобраться в единицах измерения.
Проверочное упражнение:
Два тела массами 50 кг и 75 кг движутся навстречу друг другу. Если первое тело имеет скорость 10 м/с в положительном направлении, а второе тело имеет скорость 5 м/с в отрицательном направлении, каков будет импульс системы после столкновения? (Ответите без указания единиц измерения)
Описание:
Импульс системы равен изменению импульса каждого тела в системе. Импульс определяется как произведение массы тела на его скорость. В данной задаче, у нас есть две тела, одно массой 97 кг и со скоростью 3,5 м/с, и другое тело массой 2 тонны (2000 кг) и неподвижное (его скорость равна 0).
Чтобы найти импульс системы после столкновения, нужно сложить импульсы каждого отдельного тела. Импульс первого тела равен произведению его массы на скорость, то есть 97 кг * 3,5 м/с. Импульс второго тела равен произведению его массы на скорость, но так как оно неподвижное, его импульс равен 0.
Следовательно, импульс системы равен импульсу первого тела, который составляет: 97 кг * 3,5 м/с = 339,5 кг·м/с.
Ответ округляем до целого числа и представляем без указания единиц измерения, поэтому импульс системы равен 339 кг·м/с.
Пример: Найдите импульс системы, если тело массой 80 кг движется со скоростью 10 м/с и сталкивается с неподвижным телом массой 2 тонны.
Совет: Чтобы лучше понять концепцию импульса и его закона сохранения, можно представить, что импульс - это количество движения, которое нужно передать или получить, чтобы изменить скорость или направление движения тела.
Проверочное упражнение: Как изменится импульс системы, если масса первого тела увеличится в 2 раза, а его скорость уменьшится в 3 раза, тогда как масса второго тела останется неизменной? Ответ округлить до целых чисел и представить без указания единиц измерения.