Номер 3, страница 19 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. ТЗ-8. Импульс. Закон сохранения импульса - номер 3, страница 19.

Условие.

3. Сосулька массой 500 г свободно падает с крыши дома. Найдите её импульс через 2 с после начала падения.

Решение.

Дано:

Масса сосульки, $m = 500 \, \text{г}$
Время падения, $t = 2 \, \text{с}$
Начальная скорость, $v_0 = 0 \, \text{м/с}$ (свободное падение)
Ускорение свободного падения, $g \approx 10 \, \text{м/с}^2$

Перевод в систему СИ:
$m = 500 \, \text{г} = 0.5 \, \text{кг}$

Найти:

Импульс сосульки, $\text{p}$

Решение:

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

$p = m \cdot v$

Поскольку сосулька падает свободно, её начальная скорость равна нулю. Движение является равноускоренным с ускорением $\text{g}$. Скорость сосульки через время $\text{t}$ можно найти по формуле:

$v = v_0 + g \cdot t$

Так как $v_0 = 0$, формула упрощается:

$v = g \cdot t$

Сначала вычислим скорость сосульки через 2 секунды после начала падения, приняв ускорение свободного падения $\text{g}$ равным $10 \, \text{м/с}^2$:

$v = 10 \, \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 2 \, \text{с} = 20 \, \frac{\text{м}}{\text{с}}$

Теперь, зная массу и скорость сосульки, можем рассчитать её импульс:

$p = 0.5 \, \text{кг} \cdot 20 \, \frac{\text{м}}{\text{с}} = 10 \, \frac{\text{кг} \cdot \text{м}}{\text{с}}$

Ответ: импульс сосульки через 2 с после начала падения равен $10 \, \frac{\text{кг} \cdot \text{м}}{\text{с}}$.