Вопрос:

1. По изогнутому под прямым углом шлангу течёт вода. Определите направление импульса силы, изменяющей направление потока воды, и направление силы, действующей на шланг. 2. Автомобиль массой 2000 кг, двигаясь на север со скоростью 90 км/ч, повернул на перпендикулярное шоссе, ведущее на восток. Определите направление и модуль изменения импульса автомобиля. 3. Теннисный мяч, летящий со скоростью и, отскакивает от теннисной ракетки, движущейся навстречу мячу со скоростью и. С какой скоростью отлетит мяч после упругого удара о ракетку? 4. Шар из пластилина и теннисный мяч, двигаясь вправо, ударяются о бетонную стенку, имея перед ударом скорость v. Определите направление и модуль изменения импульса шара и мяча, если их массы одинаковы. 5. Молекула газа массой т упруго ударяется о стенку сосуда, двигаясь со скоростью и, составляющей угол а с перпендикуляром к стенке. Какой импульс и в каком направлении сообщает молекула стенке?

Ответ:

Это задачи по физике, рассмотрим каждую из них:

  1. Вода, текущая по изогнутому шлангу, меняет направление своего движения, следовательно, импульс силы направлен в сторону изменения направления движения воды. Сила, действующая на шланг, направлена в противоположную сторону, согласно третьему закону Ньютона.

  2. Дано: масса автомобиля $$m = 2000 ext{кг}$$, скорость $$v = 90 rac{ ext{км}}{ ext{ч}} = 25 rac{ ext{м}}{ ext{с}}$$. Автомобиль повернул на восток, двигаясь изначально на север. Изменение импульса $$Delta p$$ равно геометрической разности конечного и начального импульсов. Так как поворот произошел на прямой угол, модуль изменения импульса можно найти по теореме Пифагора: $$Delta p = sqrt{(mv)^2 + (mv)^2} = mvsqrt{2} = 2000 ext{кг} cdot 25 rac{ ext{м}}{ ext{с}} cdot sqrt{2} approx 70710.68 ext{кг} cdot rac{ ext{м}}{ ext{с}}$$. Направление изменения импульса - северо-восток.

  3. Обозначим скорость мяча до удара $$v_1$$, скорость ракетки $$v_2$$. После упругого удара скорость мяча относительно ракетки изменится на противоположную. В системе отсчета, связанной с ракеткой, скорость мяча после удара будет $$v_1 + v_2$$. Переходя обратно в исходную систему отсчета, получаем скорость мяча после удара $$v_1 + 2v_2$$.

  4. Для пластилинового шара изменение импульса равно $$mv$$, а для теннисного мяча $$2mv$$, так как при упругом ударе мяч отскакивает с той же скоростью, но в обратном направлении.

  5. Молекула сообщает стенке импульс, равный $$2mvcos(alpha)$$, направленный перпендикулярно стенке.

Смотреть решения всех заданий с листа

Похожие