Question

Тело массой 450 г свободно падает с высоты 103 м. Вычисли изменение модуля импульса тела за четвёртую секунду падения. При расчётах прими g = 10 м/с².

Answer 1

Дано:

m = 450 г = 0,45 кг

h = 103 м

g = 10 м/с²

Δр - ?

Решение:

Вспомним Второй закон Ньютона в импульсной форме:

F = Δp/Δt, где F = mg - сила тяжести

Выразим изменение импульса:

Δр = F*Δt = mg*Δt

Промежуток времени Δt, который нужно использовать, равен t_4 - t_3 = 4 - 3 = 1 c. Поэтому значение высоты h, данное в условиях, для ответа на вопрос задачи не понадобится:

Δр = mg*Δt = 0,45*10*1 = 4,5 кг*м/с

Ответ: 4,5 кг*м/с.

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии.

Дано:

- Масса тела (m) = 450 г = 0.45 кг - Высота падения (h) = 103 м - Ускорение свободного падения (g) = 10 м/с²

Решение:

1. Найдем скорость тела при падении с высоты h, используя закон сохранения энергии: - Потенциальная энергия (Ep) = масса (m) * ускорение свободного падения (g) * высота (h) - Ep = m * g * h - Ep = 0.45 кг * 10 м/с² * 103 м - Ep = 463.5 Дж

2. Используя формулу изменения импульса (Δp = m * Δv), найдем изменение модуля импульса тела за четвертую секунду падения. - За каждую секунду падения, скорость тела увеличивается на ускорение свободного падения (g). - За первую секунду падения, скорость тела будет равна g. - За вторую секунду падения, скорость тела будет равна 2g. - За третью секунду падения, скорость тела будет равна 3g. - За четвертую секунду падения, скорость тела будет равна 4g. - Изменение модуля импульса (Δp) = масса (m) * изменение скорости (Δv) - Δp = 0.45 кг * (4g - 3g) - Δp = 0.45 кг * g

3. Подставим значение ускорения свободного падения (g = 10 м/с²) и рассчитаем изменение модуля импульса: - Δp = 0.45 кг * 10 м/с² - Δp = 4.5 кг * м/с

Ответ:

Изменение модуля импульса тела за четвертую секунду падения составляет 4.5 кг * м/с.