Каково изменение импульса тела во время полета, когда его масса составляет 100 г и он был выброшен вертикально вверх

Южанка

60

Чтобы решить эту задачу, нам нужно вычислить изменение импульса тела. Импульс (обозначается как \(p\)) определяется как произведение массы тела (\(m\)) на его скорость (\(v\)):

\[p = m \cdot v\]

Первый шаг - найти импульс тела в момент его выброса вертикально вверх.
Масса тела составляет 100 грамм, что равно 0.1 кг, а скорость составляет 20 м/с. Подставим эти значения в формулу:

\[p_1 = (0.1 \, \text{кг}) \cdot (20 \, \text{м/с})\]

\[p_1 = 2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]

Теперь нам нужно найти импульс тела в момент его падения на землю. При падении тела вся его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию, что означает, что скорость тела становится равной скорости свободного падения (\(9.8 \, \text{м/с}^2\)) и масса остается прежней (\(0.1 \, \text{кг}\)). Подставим эти значения в формулу:

\[p_2 = (0.1 \, \text{кг}) \cdot (9.8 \, \text{м/с}^2)\]

\[p_2 = 0.98 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2\]

Теперь мы можем найти изменение импульса (обозначается как \(\Delta p\)) путем вычитания импульса до падения (\(p_1\)) из импульса после падения (\(p_2\)):

\[\Delta p = p_2 - p_1\]

\[\Delta p = 0.98 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2 - 2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = -1.02 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]

Ответ: Изменение импульса тела во время полета составляет -1.02 кг м/с. Знак "-" указывает на то, что импульс уменьшается по сравнению с его изначальным значением.