Номер 3, страница 38 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-6. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Закон сохранения механической энергии. Вариант 1 - номер 3, страница 38.

Условие.

3. Пуля массой 10 г пробивает стену. Скорость пули при этом уменьшилась от 800 до 400 м/с. Найдите изменение импульса пули.

А. $4 \text{ кг}\cdot\text{м/с}$.

Б. $40 \text{ кг}\cdot\text{м/с}$.

В. $2 \text{ кг}\cdot\text{м/с}$.

Решение.

Дано

Масса пули, $m = 10$ г

Начальная скорость пули, $v_1 = 800$ м/с

Конечная скорость пули, $v_2 = 400$ м/с

Перевод в систему СИ:

$m = 10 \text{ г} = 0.01 \text{ кг}$

Найти:

Изменение импульса пули, $|Δp|$

Решение

Импульс тела — это векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость. Формула для импульса:

$p = m \cdot v$

Изменение импульса тела ($Δp$) равно разности его конечного ($p_2$) и начального ($p_1$) импульсов. Так как движение пули происходит по прямой в одном направлении, можно рассматривать проекции векторов на эту прямую.

$Δp = p_2 - p_1 = m \cdot v_2 - m \cdot v_1 = m(v_2 - v_1)$

Подставим числовые значения в формулу:

$Δp = 0.01 \text{ кг} \cdot (400 \text{ м/с} - 800 \text{ м/с}) = 0.01 \text{ кг} \cdot (-400 \text{ м/с}) = -4 \text{ кг} \cdot \text{м/с}$

Знак минус указывает, что вектор изменения импульса направлен в сторону, противоположную начальному направлению движения пули (что соответствует силе сопротивления стены). В задаче требуется найти величину (модуль) изменения импульса.

$|Δp| = |-4 \text{ кг} \cdot \text{м/с}| = 4 \text{ кг} \cdot \text{м/с}$

Сравнивая полученный результат с предложенными вариантами, видим, что он соответствует варианту А.

Ответ: $4 \text{ кг} \cdot \text{м/с}$.