Номер 3, страница 67 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

3. Что называют импульсом силы?

Импульсом силы называют векторную физическую величину, которая является мерой воздействия силы на тело в течение некоторого промежутка времени. Импульс силы характеризует изменение импульса (количества движения) тела под действием этой силы.

Если на тело действует постоянная сила $\vec{F}$ в течение промежутка времени $\Delta t$, то импульс силы $\vec{J}$ вычисляется по формуле:

$ \vec{J} = \vec{F} \cdot \Delta t $

Из формулы видно, что импульс силы — это векторная величина. Его направление совпадает с направлением действующей силы $\vec{F}$.

Ключевая роль импульса силы раскрывается во втором законе Ньютона, записанном в импульсной форме. Этот закон утверждает, что импульс равнодействующей всех сил, приложенных к телу, равен изменению импульса этого тела. Импульс тела $\vec{p}$ определяется как произведение массы тела $m$ на его скорость $\vec{v}$ ($\vec{p} = m\vec{v}$).

Таким образом, теорема об изменении импульса тела записывается как:

$ \vec{J} = \Delta \vec{p} = \vec{p_2} - \vec{p_1} $

Подставляя выражения для импульса силы и импульса тела, получаем:

$ \vec{F} \Delta t = m\vec{v_2} - m\vec{v_1} $

где $\vec{v_1}$ и $\vec{v_2}$ — начальная и конечная скорости тела соответственно.

В случае, когда сила не является постоянной, а изменяется со временем ($\vec{F}(t)$), импульс силы находят путем интегрирования по времени:

$ \vec{J} = \int_{t_1}^{t_2} \vec{F}(t) dt $

В Международной системе единиц (СИ) импульс силы измеряется в ньютон-секундах (Н·с). Эта единица эквивалентна единице измерения импульса тела — килограмм-метр в секунду (кг·м/с), что можно легко проверить:

$ 1 \text{ Н} \cdot \text{с} = 1 \left(\frac{\text{кг} \cdot \text{м}}{\text{с}^2}\right) \cdot \text{с} = 1 \frac{\text{кг} \cdot \text{м}}{\text{с}} $

Ответ: Импульс силы — это векторная физическая величина, равная произведению вектора силы на время её действия. Импульс силы является мерой воздействия силы за определенный промежуток времени и равен изменению импульса тела, на которое действует эта сила.