Какова будет максимальная скорость, которую достигнет резиновый шарик после его освобождения, учитывая, что он содержит

Тема: Движение тела

Инструкция:
Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до и после взаимодействия остается неизменной, при условии, что на нее не действуют внешние силы.

В начальный момент времени сумма импульсов шарика и воздуха равна нулю, так как они неподвижны. После освобождения газ начинает вытекать из шарика, создавая импульс в обратном направлении. Чтобы найти максимальную скорость шарика, нужно найти значение его скорости в момент, когда он исчерпал всю свою массу газа.

Сумма импульсов в начальный момент времени равна сумме импульсов в конечный момент времени:

0 = (100 г) * V + (150 г) * (-20 м/с),

где V - скорость шарика после его освобождения.

Решая уравнение, получаем:

-20 м/с * 150 г = 100 г * V,

-3000 г*м/с = 100 г * V.

Делим обе части уравнения на 100 г:

V = -3000 г*м/с / 100 г,

V = -30 м/с.

Ответом на задачу является максимальная скорость шарика после его освобождения, которая равна -30 м/с.

Совет:
Помните, что вектор импульса направлен в противоположную сторону вектора скорости, так как импульс - это произведение массы на скорость.

Практика:
Вычислите изменение импульса шарика, когда весь газ выветрится, и найдите значение импульса воздуха после освобождения шарика.