Номер 21, страница 126, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава III. Законы сохранения в механике. Параграф 14. Импульс. Закон сохранения импульса - номер 21, страница 126.

Условие.

21. Брусок массой $200 \text{ г}$ соскальзывает по наклонной плоскости. Изобразите на рисунке импульс бруска в момент, когда его скорость равна $2 \text{ м/с}$, выбрав масштаб: $1 \text{ см}$ соответствует $0,1 \text{ кг} \cdot \text{м/с}$.

Решение.

Дано:

$m = 200 \text{ г}$

$v = 2 \text{ м/с}$

Масштаб: $1 \text{ см} \rightarrow 0.1 \text{ кг} \cdot \text{м/с}$

Перевод в систему СИ:

$m = 200 \text{ г} = 0.2 \text{ кг}$

Найти:

Изобразить вектор импульса $\vec{p}$

Решение:

Импульс тела является векторной величиной, равной произведению массы тела на его скорость. Модуль импульса вычисляется по формуле:

$p = m \cdot v$

Рассчитаем модуль импульса бруска, подставив данные в формулу:

$p = 0.2 \text{ кг} \cdot 2 \text{ м/с} = 0.4 \text{ кг} \cdot \text{м/с}$

Направление вектора импульса $\vec{p}$ совпадает с направлением вектора скорости $\vec{v}$. Так как брусок соскальзывает по наклонной плоскости, его скорость направлена вдоль этой плоскости вниз. Следовательно, и вектор импульса будет направлен так же.

Теперь определим длину вектора, который нужно изобразить на рисунке, согласно заданному масштабу. Масштаб составляет $0.1 \text{ кг} \cdot \text{м/с}$ на $1 \text{ см}$.

Длина вектора $\text{L}$ на рисунке будет равна:

$L = \frac{p}{\text{масштаб}} = \frac{0.4 \text{ кг} \cdot \text{м/с}}{0.1 \frac{\text{кг} \cdot \text{м/с}}{\text{см}}} = 4 \text{ см}$

Таким образом, для решения задачи необходимо нарисовать наклонную плоскость, на ней брусок, и от центра бруска провести вектор $\vec{p}$ длиной $4 \text{ см}$, направленный вниз вдоль наклонной плоскости.

Ответ:

Модуль импульса бруска равен $0.4 \text{ кг} \cdot \text{м/с}$. На рисунке его следует изобразить в виде вектора (стрелки), направленного от бруска вниз вдоль наклонной плоскости, длиной $4 \text{ см}$.