Задачи на импульс тела – ГДЗ по физике за 9-11 классы к сборнику задач по физике для 9-11 классов составитель Г.Н.Степанова19. Импульс тела. Закон сохранения импульса

Содержание

ФИЗИКА: Задачи на Закон сохранения импульса 

Задачи на Закон сохранения импульса с решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на импульс тела. Задачи на Закон сохранения импульса».

Название величины
Обозначение
Единица измерения
Формула
Скорость тела
v
м/с
v = p/m
Масса тела
m
кг
m = p/v
Импульс тела (модуль)
p
кг•м/с
p = m•v

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ


Задача № 1.  Определите массу автомобиля, имеющего импульс 2,5•10

4 кг•м/с и движущегося со скоростью 90 км/ч.


Задача № 2.  Тележка массой 40 кг движется со скоростью 4 м/с навстречу тележке массой 60 кг, движущейся со скоростью 2 м/с. После неупругого соударения тележки движутся вместе. В каком направлении и с какой скоростью будут двигаться тележки ?


Задача № 3.  Снаряд, выпущенный вертикально вверх, разорвался в верхней точке траектории. Первый осколок массой 1 кг приобрел скорость 400 м/с, направленную горизонтально. Второй осколок массой 1,5 кг полетел вверх со скоростью 200 м/с. Какова скорость третьего осколка, если его масса равна 2 кг?

Решение. Взрывающийся снаряд можно считать замкнутой системой, потому, что сила тяжести намного меньше, чем сила давления пороховых газов, разрывающих снаряд на осколки. Значит, можно использовать закон сохранения импульса. Поскольку разрыв снаряда произошел в верхней точке траектории, векторная сумма импульсов всех осколков должна быть равна нулю. Следовательно, векторы импульсов осколков образуют треугольник; этот треугольник прямоугольный, а искомый вектор — его гипотенуза.


Ответ: 250 м/с.


Задача № 4.  К стене прикреплен шланг с насадкой, изогнутой под прямым углом (см. рисунок). Из шланга вытекает вода со скоростью v = 10 м/с. Найдите горизонтальную составляющую силы, с которой шланг давит на стену. Площадь сечения шланга S = 10 см2.


Ответ: 100 Н.


Задача № 5.  Какую силу тяги развивает реактивный двигатель, выбрасывающий каждую секунду 10 кг продуктов сгорания топлива со скоростью 3 км/с относительно ракеты?


Ответ: 30 кН.


Задача № 6. Повышенной сложности  Конькобежец массой М = 70 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении камень массой m = 3 кг со скоростью

v = 8 м/с относительно льда. Найдите, на какое расстояние S откатится при этом конькобежец, если μ = 0,02.


Ответ: 0,3 м.


Задача № 7. Повышенной сложности  Деревянный брусок, движущейся вертикально, падает со скоростью v = 3 м/с на горизонтальную ленту транспортера, движущегося со скоростью u = 1 м/с. Брусок после удара не подскакивает. При каком коэффициенте трения брусок не будет проскальзывать по транспортеру?


Ответ: μ ≥ 0.33


 

Задача № 8.   ОГЭ  Конькобежец массой M = 70 кг, стоя на льду, бросает в горизонтальном направлении шайбу массой m = 0,3 кг со скоростью v = 40 м/с. На какое расстояние s откатится конькобежец, если коэффициент трения коньков о лёд μ = 0,02?


Задача № 9.    ЕГЭ  

Вагон массой m = 4•104 кг, движущийся со скоростью v = 2 м/с, в конце запасного пути ударяется о пружинный амортизатор. На сколько он сожмёт пружину амортизатора, жёсткость которой k = 2,25•106 Н/м?

 


Краткая теория для решения задачи на Закон сохранения импульса.

ЗАДАЧИ на Закон сохранения импульса

Алгоритм решения задач на закон сохранения импульса:
1. Записать «дано».
2. Сделать чертеж, на котором изобразить направления импульсов (или скоростей) каждого тела до взаимодействия и после взаимодействия.
3. Записать закон сохранения импульса для данной системы в векторной форме.
4. Выбрать координатную ось (оси), найти проекции векторов на эту ось (оси).
5. Записать закон сохранения импульса в скалярной форме.
6. Решить получившееся уравнение относительно неизвестной величины.
7. Оценить ответ на реальность.

Рассмотрим взаимодействия тел, при котором они движутся вдоль одной прямой в одном направлении или навстречу друг другу. При столкновении тела испытывают соударение. Соударение может быть двух типов: упругий удар и неупругий удар.

Упругий удар — тела после взаимодействия приобретают скорости, направленные в разные стороны.
Неупругий удар — тела после взаимодействия будут двигаться вместе, как одно целое.

 


Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на Закон сохранения импульса». Выберите дальнейшие действия:

 

uchitel.pro

Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ с решениями

Закон сохранения импульса.
Задачи ЕГЭ с решениями

Формулы для решения задач по теме «Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ».

Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ. Теория

закон сохранения импульса


ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ


Задача 1. Тело массой 2 кг свободно падает без начальной скорости с высоты 5 м на горизонтальную поверхность и отскакивает от нее со скоростью 5 м/с. Найдите абсолютную величину изменения импульса тела при ударе, g = 10 м/с2.

закон сохранения импульса

Задача 2. Мячик массой 200 г летел со скоростью 20 м/с. После удара о стенку он отскочил под прямым углом к прежнему направлению со скоростью 15 м/с. Найдите модуль изменения импульса мячика при ударе.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульса

закон сохранения импульса

Задача 3. Стальной шарик массой 0,1 кг падает на горизонтальную плоскость с высоты 0,2 м и отскакивает после удара снова до высоты 0,2 м. Найдите среднюю силу давления шарика на плоскость при ударе, если его длительность 0,04 с. g = 10 м/с

2.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульса

закон сохранения импульса

Задача 4. Стальной шарик массой 40 г, летящий горизонтально со скоростью 20 м/с, ударяется о наклонную плоскость, составляющую угол 30° с горизонтом. Считая удар абсолютно упругим, найдите среднюю силу взаимодействия шарика с наклонной плоскостью. Продолжительность удара 0,01 с. Действием силы тяжести за время удара пренебречь.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульса

закон сохранения импульса

Задача 5. Какова средняя сила давления на плечо при стрельбе из автомата, если масса пули 10 г, а скорость пули при вылете 300 м/с? Автомат делает 300 выстрелов в минуту.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульсазакон сохранения импульса

Задача 6. Ракета массой 2 т неподвижно висит над землей, выбрасывая вниз реактивную струю со скоростью 1250 м/с. Какая масса газов выбрасывается в струе за 1 с? g = 10 м/с2.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульсазакон сохранения импульса

Замечание. Если ракета движется с ускорением, формула для реактивной силы имеет такой же вид. Проще всего убедиться в этом, перейдя в систему отсчета, в которой ракета в данный момент покоится.

Задача 7. Тонкую мягкую цепочку массой 200 г удерживают за один конец так, что другой ее конец касается стола. Цепочку отпускают, и она падает на стол. Считая, что все элементы цепочки, находящиеся в воздухе, падают свободно, найдите силу давления на стол в тот момент, когда в воздухе находится половина цепочки, g = 10 м/с2.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульса
закон сохранения импульса

Задача 8. Конькобежец катил груженные сани по льду со скоростью 5 м/с, а затем толкнул их вперед и отпустил. С какой скоростью (в см/с) покатится конькобежец непосредственно после толчка, если скорость саней возросла до 8 м/с? Масса саней 90 кг, масса человека 60 кг. В ответе укажите модуль скорости.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульса
закон сохранения импульса

Задача 9. Три лодки массами 100 кг каждая идут одна за другой с одинаковыми скоростями. Из средней лодки одновременно в переднюю и заднюю бросают горизонтально со скоростью 2,2 м/с относительно лодки грузы массой 10 кг каждый. Найдите величину относительной скорости (в см/с) передней и задней лодок после попадания в них грузов.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульсазакон сохранения импульса

Задача 10. От поезда, идущего с постоянной скоростью 64 км/ч, отделяется пятая часть состава. Через некоторое время скорость отделившихся вагонов уменьшилась в 2 раза. Считая, что сила тяги при разрыве не изменилась, найдите скорость (км/ч) головной части поезда в этот момент. Сила трения пропорциональна весу.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульса
закон сохранения импульса

Задача 11. Снаряд, летящий с некоторой скоростью, распадается на два осколка. Скорость большего осколка по величине равна начальной скорости снаряда и направлена перпендикулярно к ней. Скорость другого осколка по величине в 5 раз больше первоначальной. Найдите отношение масс осколков.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульсазакон сохранения импульса

Задача 12. Снаряд массой 50 кг, летящий под углам 30° к вертикали со скоростью 600 м/с, попадает в платформу с пескам и застревает в ней. Найдите скорость платформы после попадания снаряда. Масса платформы 950 кг. Трением между платформой и рельсами пренебречь.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульсазакон сохранения импульса

Задача 13. В ящик с песком массой 9 кг, соскальзывающий с гладкой наклонной плоскости, попадает горизонтально летящее ядро массой 3 кг и застревает в нем. Найдите скорость ящика сразу же после попадания ядра, если непосредственно перед попаданием скорость ящика равнялась 6 м/с, а скорость ядра 12 м/с. Угол наклона плоскости к горизонту 60°.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульсазакон сохранения импульса

Задача 14. Тележка стоит на гладких рельсах. Человек переходит с одного ее конца на другой параллельно рельсам. На какое расстояние относительно земли переместится при этом тележка? Масса человека 60 кг, масса тележки 120 кг, ее длина 6 м.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульсазакон сохранения импульса

Задача 15. На стол поставили в вертикальном положении тонкую палочку длиной 80 см и отпустили. На сколько сантиметров сместится нижний конец палочки к тому моменту, когда она будет составлять с поверхностью стола угол 60°? Трением пренебречь.

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульсазакон сохранения импульса

Задача 16. Веревку длиной 80 см и массой 200 г положили на гладкую горизонтальную поверхность и раскрутили вокруг одного из концов с угловой скоростью 10 рад/с. Чему равна сила натяжения веревки в середине ее длины?

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульсазакон сохранения импульса

Задача 17. Два шарика массой 250г каждый, соединенные нитью длиной 1 м, движутся по гладкой горизонтальной поверхности. В некоторый момент один из шариков неподвижен, а скорость другого равна 4 м/с и направлена перпендикулярно нити. Чему равна сила натяжения нити?

Посмотреть РЕШЕНИЕ и ответ

закон сохранения импульсазакон сохранения импульса

 

Вы смотрели конспект по теме «Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ». Ключевые слова конспекта: Определение импульса. Изменение импульса и средняя сила. Закон сохранения импульса. Сохранение проекции импульса. Комплексные задачи. Центр масс.
Автор задач и решений: Алексей Игоревич Черноуцан
Выберите дальнейшие действия:

 

uchitel.pro

Закон сохранения импульса. Примеры решения задач по физике. 9-10 класс

Закон сохранения импульса. Примеры решения задач по физике. 9-10 класс

Задачи по физике - это просто!

Вспомним

Расчетная формула закона сохранения импульса в проекциях векторов для решения задач:

При столкновении двух тел:
упругий удар - после соударения тела движутся с разными скоростями;
неупругий удар - после соударения оба тела движутся, как одно целое ("в сцепке"), в одном направлении и с одинаковой скоростью.
Для успешного решения задачи на закон сохранения импульса удобнее сделать два чертежа ( до и после взаимодействия).
Иногда при решении задачи невозможно заранее определить направление движения какого-либо тела после взаимодействия. Тогда это направление вектора скорости тела выбирается произвольно.
Если в результате решения задачи проекция выбранного вектора окажется положительной, то его направление выбрано правильно, если отрицательна, то истинное направление вектора противоположно. Несмотря на это, в обоих случаях задача решена правильно.

Не забываем
Решать задачи надо всегда в системе СИ!


А теперь к задачам!

Типовые задачи из курса школьной физики на закон сохранения импульса.

Задача 1

Шар массой 2 кг движется со скоростью 4 м/с и сталкивается с неподвижным шаром массой 6 кг. Какова будет скорость и направление движения первого шара после упругого удара, если скорость неподвижного шара после удара окажется равной 1 м/с?

Задача 2

2 шара с массами 10 кг и 20 кг движутся по горизонтальному желобу навстречу друг другу со скоростями 4 м/с и 6 м/с соответственно.


Определить модуль скорости и направление движения каждого шара после неупругого столкновения.

Задача 3

C тележки массой 10 кг, которая движется по горизонтальной прямой со скоростью 1 м/с, спрыгивает мальчик массой 40 кг со скоростью 3 м/с в направлении противоположном направлению движения тележки. Определить скорость тележки сразу после прыжка мальчика.

Задача 4

На тележку массой 6 кг, движущуюся со скоростьью 2 м/с, сверху вертикально вниз падает кирпич массой 2 кг. Какова будет скорость тележки сразу после падения кирпича?



class-fizika.ru

Задачи на темы Импульс тела. Изменение импульса. Закон сохранения импульса

Найти импульс грузового автомобиля массой 10 т, движущегося со скоростью 36 км/ч, и легкового автомобиля массой 1 т, движущегося со скоростью 25 м/с
РЕШЕНИЕ

С какой скоростью должна лететь хоккейная шайба массой 160 г, чтобы ее импульс был равен импульсу пули массой 8 г, летящей со скоростью 600 м/с
РЕШЕНИЕ

Два тела одинакового объема стальное и свинцовое движутся с одинаковыми скоростями. Сравнить импульсы этих тел
РЕШЕНИЕ

Поезд массой 2000 т, двигаясь прямолинейно, увеличил скорость от 36 до 72 км/ч. Найти изменение импульса поезда
РЕШЕНИЕ

Шарик массой 100 г свободно упал на горизонтальную площадку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Найти изменение импульса шара при абсолютно неупругом и абсолютно упругом ударах. Вычислить среднюю силу, действующую на шарик во время удара, если неупругий удар длился 0,05 с, а упругий 0,01 с
РЕШЕНИЕ

Футбольному мячу массой 400 г при выполнении пенальти сообщили скорость 25 м/с. Если мяч попадает в грудь вратаря и отскакивает назад с той же по модулю скоростью, то удар длится 0,025 с. Если вратарь принимает удар на руки, то через 0,04 с он гасит скорость мяча до нуля. Найти среднюю силу удара в каждом случае
РЕШЕНИЕ

Движение материальной точки описывается уравнением х = 5 - 8t + 4t2. Приняв ее массу равной 2 кг, найти импульс через 2 с и через 4 с после начала отсчета времени, а также силу, вызвавшую это изменение импульса
РЕШЕНИЕ

Мяч массой 100 г, летевший со скоростью 20 м/с, ударился о горизонтальную плоскость. Угол падения (угол между направлением скорости и перпендикуляром к плоскости) равен 60°. Найти изменение импульса мяча, если удар абсолютно упругий, а угол отражения равен углу падения
РЕШЕНИЕ

Материальная точка массой 1 кг равномерно движется по окружности со скоростью 10 м/с. Найти изменение импульса за одну четверть периода; половину периода; период
РЕШЕНИЕ

Два неупругих тела, массы которых 2 и 6 кг, движутся навстречу друг другу со скоростями 2 м/с каждое. С какой скоростью и в каком направлении будут двигаться эти тела после удара
РЕШЕНИЕ

На вагонетку массой 50 кг, катящуюся по горизонтальному пути со скоростью 0,2 м/с, насыпали сверху 200 кг щебня. На сколько при этом уменьшилась скорость вагонетки
РЕШЕНИЕ

Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,3 м/с, нагоняет вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 0,2 м/с. Какова скорость вагонов после взаимодействия, если удар неупругий
РЕШЕНИЕ

Охотник стреляет из ружья с движущейся лодки по направлению ее движения. С какой скоростью двигалась лодка, если она остановилась после двух быстро следующих друг за другом выстрелов? Масса охотника с лодкой 200 кг, масса заряда 20 г. Скорость вылета дроби и пороховых газов 500 м/с
РЕШЕНИЕ

С лодки массой 200 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, ныряет мальчик массой 50 кг, двигаясь в горизонтальном направлении. Какой станет скорость лодки после прыжка мальчика, если он прыгает: а) с кормы со скоростью 4 м/с; б) с носа со скоростью 2 м/с; в) с носа со скоростью 6 м/с
РЕШЕНИЕ

С судна массой 750 т произведен выстрел из пушки в сторону, противоположную его движению, под углом 60° к горизонту. На сколько изменилась скорость судна, если снаряд массой 30 кг вылетел со скоростью 1 км/с относительно судна
РЕШЕНИЕ

Бильярдный шар 1, движущийся со скоростью 10 м/с, ударился о покоящийся шар 2 такой же массы. После удара шары разошлись так, как показано на рисунке 45. Найти скорости шаров после удара
РЕШЕНИЕ

На покоящейся тележке массой 20 кг находится человек массой 60 кг. Какова будет скорость тележки относительно земли, если человек пойдет по тележке со скоростью 1 м/с относительно тележки
РЕШЕНИЕ

famiredo.ru

Задачи на тему Импульс тела. Изменение импульса. Закон сохранения импульса

Нашли ошибку? Сообщите в комментариях (внизу страницы)

Найти импульс грузового автомобиля массой 10 т, движущегося со скоростью 36 км/ч, и легкового автомобиля массой 1 т, движущегося со скоростью 25 м/с
РЕШЕНИЕ

С какой скоростью должна лететь хоккейная шайба массой 160 г, чтобы ее импульс был равен импульсу пули массой 8 г, летящей со скоростью 600 м/с
РЕШЕНИЕ

Два тела одинакового объема — стальное и свинцовое — движутся с одинаковыми скоростями. Сравнить импульсы этих тел
РЕШЕНИЕ

Поезд массой 2000 т, двигаясь прямолинейно, увеличил скорость от 36 до 72 км/ч. Найти изменение импульса поезда
РЕШЕНИЕ

Шарик массой 100 г свободно упал на горизонтальную площадку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Найти изменение импульса шара при абсолютно неупругом и абсолютно упругом ударах. Вычислить среднюю силу, действующую на шарик во время удара, если неупругий удар длился 0,05 с, а упругий 0,01 с
РЕШЕНИЕ

Футбольному мячу массой 400 г при выполнении пенальти сообщили скорость 25 м/с. Если мяч попадает в грудь вратаря и отскакивает назад с той же по модулю скоростью, то удар длится 0,025 с. Если вратарь принимает удар на руки, то через 0,04 с он гасит скорость мяча до нуля. Найти среднюю силу удара в каждом случае
РЕШЕНИЕ

Движение материальной точки описывается уравнением х = 5 - 8t + 4t2. Приняв ее массу равной 2 кг, найти импульс через 2 с и через 4 с после начала отсчета времени, а также силу, вызвавшую это изменение импульса
РЕШЕНИЕ

Мяч массой 100 г, летевший со скоростью 20 м/с, ударился о горизонтальную плоскость. Угол падения (угол между направлением скорости и перпендикуляром к плоскости) равен 60°. Найти изменение импульса мяча, если удар абсолютно упругий, а угол отражения равен углу падения
РЕШЕНИЕ

Материальная точка массой 1 кг равномерно движется по окружности со скоростью 10 м/с. Найти изменение импульса за одну четверть периода; половину периода; период
РЕШЕНИЕ

Два неупругих тела, массы которых 2 и 6 кг, движутся навстречу друг другу со скоростями 2 м/с каждое. С какой скоростью и в каком направлении будут двигаться эти тела после удара
РЕШЕНИЕ

На вагонетку массой 50 кг, катящуюся по горизонтальному пути со скоростью 0,2 м/с, насыпали сверху 200 кг щебня. На сколько при этом уменьшилась скорость вагонетки
РЕШЕНИЕ

Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,3 м/с, нагоняет вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 0,2 м/с. Какова скорость вагонов после взаимодействия, если удар неупругий
РЕШЕНИЕ

Охотник стреляет из ружья с движущейся лодки по направлению ее движения. С какой скоростью двигалась лодка, если она остановилась после двух быстро следующих друг за другом выстрелов? Масса охотника с лодкой 200 кг, масса заряда 20 г. Скорость вылета дроби и пороховых газов 500 м/с
РЕШЕНИЕ

С лодки массой 200 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, ныряет мальчик массой 50 кг, двигаясь в горизонтальном направлении. Какой станет скорость лодки после прыжка мальчика, если он прыгает: а) с кормы со скоростью 4 м/с; б) с носа со скоростью 2 м/с; в) с носа со скоростью 6 м/с
РЕШЕНИЕ

С судна массой 750 т произведен выстрел из пушки в сторону, противоположную его движению, под углом 60° к горизонту. На сколько изменилась скорость судна, если снаряд массой 30 кг вылетел со скоростью 1 км/с относительно судна
РЕШЕНИЕ

Бильярдный шар 1, движущийся со скоростью 10 м/с, ударился о покоящийся шар 2 такой же массы. После удара шары разошлись так, как показано на рисунке 45. Найти скорости шаров после удара
РЕШЕНИЕ

На покоящейся тележке массой 20 кг находится человек массой 60 кг. Какова будет скорость тележки относительно земли, если человек пойдет по тележке со скоростью 1 м/с относительно тележки
РЕШЕНИЕ

bambookes.ru

Решение задач. Видеоурок. Физика 9 Класс

Представляем вашему вниманию практический урок по теме «Решение задач». Этот урок позволит подвести итог изученным ранее темам. Вместе с преподавателем вы рассмотрите решение задач: первая посвящена импульсу тела и импульсу силы, а вторая – закону сохранения импульса.

Данный урок подводит некоторый итог тем вопросам, которые мы уже рассмотрели. В первую очередь – это импульс и закон сохранения импульса.

Условие

Вдоль оси движется тело массой  со скоростью . Вдоль направления движения действует сила  в течение времени. Определите скорость тела после окончания действия этой силы.

Рис. 1. Иллюстрация к задаче 1

Решение

Для решения этой задачи в первую очередь важно вспомнить о том, что такое импульс.

Импульс тела равен произведению массы тела на его скорость:

Вспоминая, что импульс силы – это изменение импульса тела, запишем следующее выражение:

Рис. 2. Выбор системы отсчета

Теперь уравнение согласуем с выбранной системой отсчета. Сила  при проекции на ось  будет с положительным знаком, а значит:

Затем, преобразовав это уравнение, выделив из него ту скорость, которую нужно определить, запишем следующее выражение:

Ответ: .

Пример оформления задачи:

Рис. 3. Оформление решения задачи 1

Условие

Тележка с человеком на ней движется вдоль прямой со скоростью . Человек спрыгивает с тележки в горизонтальном направлении, противоположном направлению движения тележки, со скоростью  относительно Земли. Определите скорость тележки после того, как с нее спрыгнул человек (). Масса человека в 1,5 раза больше, чем масса тележки ().

Рис. 4. Иллюстрация к задаче 2

Решение

Рис. 5. Выбор системы отсчета

В первом случае и тележка, и человек едут вместе, значит, скорость у них одинакова. Для данной системы отсчета, связанной с осью , запишем следующее выражение:

Затем, когда человек спрыгивает с тележки, импульс этих двух тел можно записать следующим образом:

Знак минус показывает, что скорость человека направлена в противоположную сторону, а скорость тележки со знаком плюс будет направлена в ту же сторону, что и первоначальная скорость, т. е. вдоль оси .

Записав эти выражения для начального состояния и состояния после взаимодействия, воспользуемся законом сохранения импульса.

По закону сохранения импульса, импульс в первом случае будет равен импульсу во втором случае: ..

Запишем это соотношение: 

Скорость  и нужно определить. Выразим массу человека через массу тележки: 

Массу  мы можем вынести за скобку и сократить: 

Подставляя значения для скоростей, получаем ответ: .

Ответ: .

Эта задача хорошо иллюстрирует реактивное движение. Человек, который спрыгнул с тележки в противоположную сторону, увеличил скорость самой тележки. Не правда ли, это хорошо сочетается с тем, как из ракеты вырываются с некоторой скоростью газы и придают дополнительную скорость оболочке, т. е. самой ракете (рис. 6)?

Рис. 6. Реактивное движение

Список литературы  

  1. Лукашик В.И., Иванова В.Е. Сборник задач по физике. 7-9 класс. – М.: Просвещение, 2011.
  2. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. Для 9-11 классов ср. школы. – М.: Просвещение, 1992.
  3. Соколович Ю.А., Богданова Г.С. Физика: Справочник с примерами решения задач. – 2-е издание, передел. – X.: Веста: Издательство «Ранок», 2005. – 464 с.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет-портал «eduspb.com» (Источник)
  2. Интернет-портал «physics.ru» (Источник)
  3. Интернет-портал «class-fizika.narod.ru» (Источник)

 

Домашнее задание

1. Автомобиль резко затормозил после дорожного знака, и тормозной путь оказался равным 10 м. Нарушил ли правила водитель автомобиля, если коэффициент сопротивления движению равен 0,5, а дорожный знак был таким (см. рис)?

2. С плота массой 200 кг, который двигался со скоростью 1 м/с, прыгнул человек массой 70 кг в горизонтальном направлении со скоростью 4 м/с. Какой будет скорость плота после прыжка человека, если он прыгнул в противоположную сторону движения плота?

3. Определите, с какой скоростью должен лететь мяч массой 500 г, чтобы его импульс был равен импульсу пули массой 5 г, летящей со скоростью 600 м/с?

interneturok.ru

Импульс. Закон сохранения импульса. (10 класс) Задачи и примеры их решения.

Импульс. Закон сохранения импульса

Физическая величина, равная произведению массы тела на скорость его движения, называется импульсом тела (или количеством движения). Импульс тела – векторная величина. Единицей измерения импульса в СИ является килограмм-метр в секунду (кг·м/с). p=m υ

Физическая величина, равная произведению силы на время ее действия, называется импульсом силы. р=Fт t

В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Этот фундаментальный закон природы называется законом сохранения импульса. http://www.college.ru/physics/courses/op25part1/content/javagifs/63135218016119-10.gif

Абсолютно неупругим ударом называют такое ударное взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело.

Абсолютно упругим ударом называется столкновение, при котором сохраняется механическая энергия системы тел.

Под реактивным движением понимают движение тела, возникающее при отделении от тела с некоторой скоростью какой – либо его части. В результате чего само тело приобретает противоположно направленный импульс.

Пример решения задач:

Найти импульс грузового автомобиля массой 10 тонн, двигающегося со скоростью 36км/ч, и импульс легкового автомобиля массой 1 тонна , двигающегося со скоростью 25 м/с.

hello_html_m31992c36.png

Летящая пуля массой 10г ударяется в брусок массой 390г и застревает в нем. Найти скорость бруска, если скорость пули 200м/с.

hello_html_1d0a2908.png

Решить задачи:

  1. Тележка массой 0,1 кг движется равномерно по столу со скоростью 5м/с, так как изображено на рисунке. Чему равен её импульс и как направлен вектор импульса?

  1. Автомобиль массой 1 тонна, движется прямолинейно со скоростью 20м/с. Найти импульс автомобиля …

  1. Материальная точка массой 1 кг двигалась по прямой и под действием силы в 20 Н изменила свою скорость на 40 м/с. За какое время это произошло?

  1. Автомобиль, первоначально двигавшийся со скоростью 20 м/с, после выключения двигателя остановился через 3 секунды. Сила сопротивления, действовавшая на автомобиль при торможении равна 6000 Н. Найти массу автомобиля…

  1. Чему равна скорость пороховой ракеты массой 1 кг после вылета из нее продуктов сгорания массой 0,1 кг со скоростью 500 м/с.

  1. С лодки массой 240 кг, движущейся без гребца со скоростью 1 м/с, выпал груз массой 80 кг. Какой стала скорость лодки?

  1. От двух ступенчатой ракеты, общая масса которой равна 1 тонна , в момент достижения скорости 171 м/с отделилась вторая ступень массой 0,4 тонны. При этом скорость ракеты увеличилась до 185 м/с. Найти скорость с которой стала двигаться первая ступень ракеты.

  1. Граната, летевшая горизонтально со скоростью 10 м/с, разорвалась на два осколка. Масса первого 1 кг, масса второго осколка 1,5 кг. Большой осколок после взрыва продолжал лететь в том же направлении, но со скоростью 25 м/с, определить направление движения и скорость меньшего осколка.

infourok.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *