Каков модуль изменения импульса мальчика за одну четверть периода на равномерно вращающейся карусели, если его масса

Содержание: Теория движения

Разъяснение: Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость. Когда мальчик находится на карусели, его импульс может меняться из-за изменения его скорости. Модуль изменения импульса можно определить как разность между импульсами до и после изменения скорости.

Для нахождения модуля изменения импульса мальчика за одну четверть периода на карусели, нужно знать его массу и модуль его скорости.

Используя формулу импульса:

Импульс = масса × скорость

Мальчик имеет массу 50 кг и модуль скорости 2 м/с. За одну четверть периода его скорость изменится на противоположную, т.е. станет -2 м/с.

Тогда начальный импульс равен:

Импульс(начальный) = 50 кг × 2 м/с = 100 кг·м/с

Конечный импульс равен:

Импульс(конечный) = 50 кг × (-2 м/с) = -100 кг·м/с

Модуль изменения импульса можно найти как разность между начальным и конечным импульсами, а затем взять модуль от полученного значения:

Модуль изменения импульса = |Импульс(конечный) - Импульс(начальный)| = |-100 кг·м/с - 100 кг·м/с| = 200 кг·м/с

Таким образом, модуль изменения импульса мальчика за одну четверть периода равен 200 кг·м/с. Чтобы найти модуль изменения импульса мальчика за целый период, мы можем просто удвоить значение:

Модуль изменения импульса за целый период = 2 × 200 кг·м/с = 400 кг·м/с

На мальчика действуют внешние силы, такие как сила трения, сила натяжения веревки, которая удерживает его на карусели, и другие внешние силы. Эти силы могут изменять скорость мальчика и, следовательно, его импульс.

Совет: Для лучшего понимания концепции изменения импульса на практике, можно представить себя на карусели и визуализировать, как изменился бы ваш импульс при изменении скорости.

Закрепляющее упражнение: Какой модуль изменения импульса будет у мальчика, если его масса составляет 60 кг, а модуль его скорости увеличивается с 4 м/с до 8 м/с? Какие силы воздействуют на мальчика изменять его импульс?