Question

Тело массой 2 кг бросили под углом к горизонту 30 градусов, с начальной скоростью 10 м/с. Как изменяется импульс тела во время полёта Пожалуйста подробно

Answer 1

Ответ:

Держи, в закрепе

Answer 2

Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость:

Импульс (первоначальный) = масса × начальная скорость

В данном случае масса тела составляет 2 кг, а начальная скорость 10 м/с, следовательно:

Импульс (первоначальный) = 2 кг × 10 м/с = 20 кг·м/с

Теперь рассмотрим движение тела под углом к горизонту. По сути, это движение можно разбить на две составляющие: горизонтальную и вертикальную.

Горизонтальная составляющая движения:

• Начальная горизонтальная скорость равна начальной скорости, умноженной на косинус угла броска: 10 м/с × cos(30°).
• Горизонтальное ускорение отсутствует, так как на тело не действуют горизонтальные силы (приближенно, в реальных условиях может быть влияние сопротивления воздуха).

Вертикальная составляющая движения:

• Начальная вертикальная скорость равна начальной скорости, умноженной на синус угла броска: 10 м/с × sin(30°).
• Вертикальное ускорение определяется ускорением свободного падения (g ≈ 9.81 м/с²), направлено вниз.

Во время полёта тело будет двигаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Однако, изменение горизонтальной скорости не вызывает изменения горизонтального импульса, так как горизонтальное ускорение отсутствует.

Вертикальный импульс будет изменяться из-за воздействия вертикального ускорения. Ускорение направлено вниз и вызывает изменение вертикальной скорости. Изменение импульса можно рассмотреть как изменение вертикальной скорости:

ΔИмпульс (вертикальный) = масса × (конечная вертикальная скорость - начальная вертикальная скорость)

Конечная вертикальная скорость в момент полёта можно найти, используя уравнение движения вертикального равноускоренного движения:

конечная вертикальная скорость² = начальная вертикальная скорость² + 2 × ускорение × путь

Путь в данном случае можно найти, используя время полёта и начальную вертикальную скорость:

путь = начальная вертикальная скорость × время + (1/2) × ускорение × время²

С учетом того, что начальная вертикальная скорость равна 10 м/с × sin(30°), ускорение равно -9.81 м/с² (отрицательное, так как направлено вниз), и время полёта можно найти как время подъёма (вертикальная скорость обращается в ноль) умноженное на 2:

время = (начальная вертикальная скорость) / ускорение

После нахождения конечной вертикальной скорости, можно найти изменение вертикального импульса и, следовательно, его изменение во время полёта.