Во сколько раз модуль импульса тарелки при броске больше модуля импульса тарелки в верхней точке траектории, если

Тема: Импульс

Пояснение: Импульс тела определяется как произведение массы тела на его скорость. Он является векторной величиной и характеризует количество движения тела. Модуль импульса рассчитывается по формуле:

p = m * v

где p - импульс, m - масса тела, v - скорость тела.

В данной задаче нам нужно найти модуль импульса тарелки при броске под углом 60° к горизонту и с известной скоростью.

Для решения задачи необходимо разделить ее на несколько шагов:

Шаг 1: Найдем горизонтальную и вертикальную составляющие скорости тарелки.

Так как тарелка брошена под углом 60° к горизонту, горизонтальная составляющая скорости будет равна:

v_x = v * cos(60°)

где v_x - горизонтальная составляющая скорости, v - модуль скорости тела.

В нашем случае, v = 14.9 м/с, поэтому:

v_x = 14.9 * cos(60°)

Шаг 2: Рассчитаем модуль импульса тарелки в верхней точке траектории.

В верхней точке траектории горизонтальная составляющая скорости равна нулю, поэтому модуль импульса в этой точке будет равен модулю вертикальной составляющей скорости тарелки.

Для рассчета вертикальной составляющей скорости используем следующую формулу:

v_y = v * sin(60°)

где v_y - вертикальная составляющая скорости.

В нашем случае:

v_y = 14.9 * sin(60°)

Шаг 3: Найдем модуль импульса тарелки при броске.

Для этого воспользуемся формулой для модуля импульса:

p = m * v

где p - модуль импульса, m - масса тела, v - скорость тела.

В задаче не указана масса тарелки, поэтому мы не можем точно рассчитать модуль импульса. Тем не менее, мы можем найти отношение модуля импульса тарелки при броске к модулю импульса тарелки в верхней точке траектории:

Отношение = p_бросок / p_вершина

где p_бросок - модуль импульса при броске тарелки, p_вершина - модуль импульса в верхней точке траектории.

Например:

Задача: Во сколько раз модуль импульса тарелки при броске больше модуля импульса тарелки в верхней точке траектории, если тарелка бросена под углом 60° к горизонту со скоростью, модуль которой равен 14,9 м/с? Ответ округлите до тысячных.

Решение:

Шаг 1: v_x = 14.9 * cos(60°) = 14.9 * 0.5 = 7.45 м/с

Шаг 2: v_y = 14.9 * sin(60°) = 14.9 * 0.866 = 12.884 м/с

Шаг 3: Отношение = p_бросок / p_вершина = m * (v_x^2 + v_y^2) / (m * v_y) = v_x^2 / v_y = (7.45 м/с)^2 / 12.884 м/с ≈ 4.301

Ответ: Модуль импульса тарелки при броске больше модуля импульса тарелки в верхней точке траектории примерно в 4.301 раза.

Совет: Для лучшего понимания импульса и его связи с движением тела, рекомендуется изучить законы сохранения импульса, а также изучить примеры задач, связанных с этой темой.

Задание для закрепления: Тарелка массой 2 кг бросается под углом 45° к горизонту со скоростью 10 м/с. Найдите модуль импульса тарелки в верхней точке траектории. Ответ округлите до десятых.