Вычислите изменение модуля импульса тела массой 173 г, которое свободно падает с высоты 138 метров, в
Объяснение:
Изменение модуля импульса тела можно вычислить с помощью закона сохранения импульса. Закон гласит, что в отсутствие внешних сил, общий импульс системы тел остается постоянным.
Для данной задачи, мы можем использовать формулу изменения импульса тела при свободном падении:
ΔP = mΔv
где ΔP — изменение импульса, m — масса тела и Δv — изменение скорости тела.
Для вычисления изменения скорости тела, мы можем использовать формулу для свободного падения:
v = gt
где v — скорость, g — ускорение свободного падения и t — время падения.
Известно, что тело падает с высоты 138 метров, так что мы можем найти время падения, используя формулу:
h = (1/2)gt^2
где h — высота падения.
Подставляя известные значения:
138 = (1/2)(10)t^2
Решая это уравнение, получим:
t = √(2h/g)
Теперь, имея значение времени падения, мы можем вычислить изменение скорости:
Δv = v — u
где v — конечная скорость, u — начальная скорость (равна 0 в данном случае).
Таким образом, изменение модуля импульса будет:
ΔP = mΔv
Пример использования:
Дано:
Масса тела (m) = 173 г = 0.173 кг
Высота падения (h) = 138 м
Ускорение свободного падения (g) = 10 м/с²
Вычисление времени падения:
t = √(2h/g) = √(2 * 138 / 10) ≈ √27.6 ≈ 5.25 с
Вычисление изменения скорости:
Δv = v — u = gt = 10 * 5.25 ≈ 52.5 м/с
Вычисление изменения модуля импульса:
ΔP = mΔv = 0.173 * 52.5 ≈ 9.08 кг·м/с
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить основы физики, включая законы сохранения импульса и ускорение свободного падения. Изучение и практика решения различных задач помогут закрепить материал.
Упражнение:
Вычислите изменение модуля импульса для тела массой 500 г, которое свободно падает с высоты 50 метров. Ускорение свободного падения g = 9.8 м/с². (Ответ округлите до двух знаков после запятой).