Какова будет максимальная скорость шарика, если его отпустить? Массы шарика и выходящего газа составляют 100 г и

Содержание: Максимальная скорость шарика

Объяснение: Для определения максимальной скорости шарика после его отпускания мы можем использовать закон сохранения импульса. В начальный момент импульс системы, состоящей из шарика и выходящего газа, равен нулю. При вытекании газа из шарика, импульс системы не изменяется (при отсутствии внешних сил), однако он распределяется между шариком и газом. Используя закон сохранения импульса:

Масса газа * скорость газа + масса шарика * скорость шарика = 0

Таким образом, максимальная скорость шарика (V_ш) может быть найдена, решив уравнение:

150 г * 20 м/с + 100 г * V_ш = 0

Учитывая, что единицы SI используют килограммы и метры вместо граммов и сантиметров, нам нужно преобразовать массы в килограммы:

150 г = 0,15 кг
100 г = 0,1 кг

Подставив значения, получим:

0,15 кг * 20 м/с + 0,1 кг * V_ш = 0

3 кг * м/с + 0,1 кг * V_ш = 0

Теперь можно решить уравнение относительно V_ш:

0,1 кг * V_ш = -3 кг * м/с

V_ш = (-3 кг * м/с) / 0,1 кг

V_ш = -30 м/с

Максимальная скорость шарика составит 30 м/с в противоположном направлении от скорости выходящего газа.

Демонстрация:
Задача: Какова будет максимальная скорость шарика, если его отпустить? Массы шарика и выходящего газа составляют 100 г и 150 г соответственно. При вытекании газа из шарика со скоростью 20 м/с и при отсутствии сопротивления воздуха, какая будет достигнута максимальная скорость шарика?

Совет: Для лучшего понимания закона сохранения импульса, рекомендуется изучить его принципы и применение к разным ситуациям. Также обратите внимание на необходимость преобразования единиц измерения массы из граммов в килограммы.

Закрепляющее упражнение:
В задаче была предложена ситуация без сопротивления воздуха. Но как изменится максимальная скорость шарика, если учесть сопротивление воздуха?