Каков импульс тела, которое имеет массу 200 г и брошено под углом 60° к горизонту со скоростью 16 м/с в верхней точке

Lapka_6005

40

Для решения данной задачи мы можем использовать некоторые физические законы и формулы.

Импульс (p) тела определяется как произведение его массы (m) на скорость (v). Формально, импульс можно записать следующим образом:

\[p = m \cdot v\]

В нашем случае, масса тела (m) равна 200 г, что можно перевести в килограммы, разделив на 1000:

\[m = 200 \, \text{г} = 200 \, \text{г} \cdot \frac{1 \, \text{кг}}{1000 \, \text{г}} = 0.2 \, \text{кг}\]

Скорость (v) тела составляет 16 м/с и она является вектором. Однако, в данной задаче нас интересует лишь модуль скорости, то есть ее абсолютная величина без учета направления.

Теперь нужно определить скорость тела в верхней точке его траектории. Нам дано, что тело брошено под углом 60° к горизонту. Верхняя точка траектории является точкой, где вертикальная скорость (Vy) становится равной нулю.

Мы можем использовать уравнение движения тела по вертикальной оси:

\[V_y = V_0 \cdot \sin(\theta) - g \cdot t\]

Где:
- \(V_y\) - вертикальная скорость в верхней точке
- \(V_0\) - начальная скорость (в нашем случае, 16 м/с)
- \(\theta\) - угол, под которым брошено тело (в нашем случае, 60°)
- \(g\) - ускорение свободного падения (обычно принимается равным 9.8 м/с²)
- \(t\) - время, которое требуется телу для достижения верхней точки траектории

Так как у нас в верхней точке траектории вертикальная скорость равна нулю, то мы можем приравнять уравнение к нулю и решить его относительно времени (t):

\[0 = V_0 \cdot \sin(\theta) - g \cdot t\]

\[t = \frac{V_0 \cdot \sin(\theta)}{g}\]

Вставив известные значения, мы получим:

\[t = \frac{16 \, \text{м/с} \cdot \sin(60°)}{9.8 \, \text{м/с}^2}\]

Теперь, когда у нас есть время (t), которое требуется для достижения верхней точки траектории, мы можем определить импульс (p) тела:

\[p = m \cdot v\]

\[p = 0.2 \, \text{кг} \cdot 16 \, \text{м/с}\]

Теперь вычислим результат: