Изменение импульса и модуль
Физика

Каков модуль изменения импульса воланчика, когда он достигает своей максимальной высоты, если воланчик отражается

Каков модуль изменения импульса воланчика, когда он достигает своей максимальной высоты, если воланчик отражается ракеткой и движется под углом 30 градусов к горизонту со скоростью 10 м/с? Масса воланчика составляет 6 г.
Верные ответы (2):
  • Бабочка
    Бабочка
    17
    Показать ответ
    Тема урока: Изменение импульса и модуль

    Объяснение:
    Импульс - это физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость. Она является векторной величиной, то есть имеет не только модуль, но и направление. При отражении воланчика его скорость меняется, а следовательно, меняется и его импульс.

    Модуль изменения импульса можно определить по закону сохранения импульса. По этому закону, сумма импульсов до и после отражения должна оставаться постоянной при отсутствии внешних сил. Воланчик отражается ракеткой под углом 30 градусов к горизонту со скоростью 10 м/с.

    Чтобы найти модуль изменения импульса, нужно знать массу воланчика. В этой задаче масса воланчика не указана, поэтому ответ будет предоставлен в общем виде.

    Доп. материал:
    Пусть масса воланчика составляет 0,1 кг.
    Модуль изменения импульса можно найти с использованием следующей формулы:
    Δp = mΔv, где Δp - изменение импульса, m - масса воланчика, Δv - изменение скорости.
    Δv - это разность скоростей до и после отражения, равная удвоенной скорости до удара: Δv = 2 * 10 м/с * sin(30 градусов) ≈ 10 м/с.
    Δp = 0,1 кг * 10 м/с ≈ 1 кг·м/с.

    Таким образом, модуль изменения импульса воланчика составляет приблизительно 1 кг·м/с.

    Совет:
    Чтобы лучше понять концепцию изменения импульса, полезно изучить закон сохранения импульса и понять, что вследствие отражения тела происходит изменение его скорости и направления движения. Также рекомендуется разобраться с теорией углов и применением тригонометрических функций, таких как синус и косинус.

    Закрепляющее упражнение:
    Предположим, что масса воланчика составляет 0,2 кг. Определите модуль изменения импульса воланчика, если он отражается ракеткой под углом 45 градусов к горизонту со скоростью 15 м/с.
  • Вулкан
    Вулкан
    16
    Показать ответ
    Содержание: Изменение импульса

    Описание: Импульс — это векторная физическая величина, определяемая как произведение массы тела на его скорость. Импульс обладает свойством сохранения, то есть сумма импульсов до и после взаимодействия остается неизменной, если на систему не действуют внешние силы.

    При отскоке воланчика от ракетки, его импульс изменяется. Для расчета изменения импульса используется закон сохранения импульса:

    Δp = mv - mu

    где Δp — изменение импульса, m — масса воланчика, v — скорость воланчика после отскока, u — скорость воланчика перед отскоком.

    В данной задаче известны угол и скорость движения воланчика, поэтому можно воспользоваться компонентной формой закона сохранения импульса:

    Δpx = mvx - mux
    Δpy = mvy - muy

    где Δpx и Δpy — изменение импульса по осям x и y соответственно, vx и vy — скорости воланчика по осям x и y после отскока, ux и uy — скорости воланчика по осям x и y перед отскоком.

    В данной задаче воланчик отражается под углом 30 градусов к горизонту. Поэтому его горизонтальная составляющая скорости остается неизменной, а вертикальная составляющая скорости меняется в противоположную сторону.

    Используя соотношения между углом отражения и углом падения, можно определить скорости воланчика после отскока:

    vx = ux (горизонтальная составляющая сохраняется)
    vy = -uy (вертикальная составляющая меняет знак)

    Теперь, когда известны скорости после отскока, можно найти изменение импульса:

    Δpx = mvx - mux = m * ux - m * ux = 0
    Δpy = mvy - muy = (-m * uy) - (-m * uy) = 0

    Из полученных результатов видно, что модуль изменения импульса воланчика при достижении его максимальной высоты равен нулю.

    Пример:
    Угол отражения воланчика равен 30 градусам к горизонту, а его скорость составляет 10 м/с. Каков модуль изменения импульса воланчика при достижении его максимальной высоты?
    Масса воланчика составляет ...

    Совет: Для понимания данной задачи полезно вспомнить основные концепции физики, связанные с импульсом и законом сохранения импульса. Также стоит обратить внимание на составляющие скорости воланчика перед и после отскока.

    Закрепляющее упражнение:
    Воланчик массой 0.2 кг движется со скоростью 15 м/с под углом 45 градусов к горизонту и отскакивает от ракетки. Каков модуль изменения импульса воланчика при отскоке от ракетки? (Предположим, что вертикальная составляющая скорости после отскока остается неизменной, а горизонтальная составляющая скорости меняется в противоположную сторону.)
Написать свой ответ: