Номер 298, страница 146 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

9 класс. Импульс тела. Закон сохранения импульса - номер 298, страница 146.

Условие.

298. На рисунке изображена зависимость импульса тела при равноускоренном прямолинейном движении от времени. Пользуясь графиком, определите равнодействующую силу, приложенную к телу.

Решение.

Дано

График зависимости импульса тела $\text{p}$ от времени $\text{t}$.
В начальный момент времени $t_1 = 0$ с, начальный импульс $p_1 = 0$ кг·м/с.
В момент времени $t_2 = 2$ с, конечный импульс $p_2 = 90$ кг·м/с.
Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Равнодействующую силу $\text{F}$.

Решение

Второй закон Ньютона в импульсной форме гласит, что равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна отношению изменения импульса тела ко времени, за которое это изменение произошло.

$F = \frac{\Delta p}{\Delta t}$

где $\Delta p = p_2 - p_1$ – изменение импульса, а $\Delta t = t_2 - t_1$ – промежуток времени.

Используя данные с графика, найдем изменение импульса:

$\Delta p = 90 \text{ кг·м/с} - 0 \text{ кг·м/с} = 90 \text{ кг·м/с}$

Промежуток времени, за который произошло это изменение:

$\Delta t = 2 \text{ с} - 0 \text{ с} = 2 \text{ с}$

Теперь подставим найденные значения в формулу для силы:

$F = \frac{90 \text{ кг·м/с}}{2 \text{ с}} = 45 \text{ Н}$

Так как график является прямой линией, то скорость изменения импульса, а следовательно, и равнодействующая сила, постоянны на всем протяжении движения.

Ответ: 45 Н.