Номер 467, страница 71 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А., Позойский С. В.
Тип: Сборник вопросов и задач
Издательство: Просвещение
Год издания: 2022 - 2025
Цвет обложки: белый на синем фоне изображена телебашня
ISBN: 978-5-09-087199-0
Популярные ГДЗ в 9 классе
Потенциальная и кинетическая энергия. Законы движения и взаимодействия тел - номер 467, страница 71.
№467 (с. 71)
Условие. №467 (с. 71)
скриншот условия

467. Почему при абсолютно упругом соударении шарика со стенкой импульс шарика изменяется, а кинетическая энергия остаётся прежней?
Рис. 95
Решение. №467 (с. 71)
Это различие обусловлено тем, что импульс и кинетическая энергия являются разными физическими величинами. Импульс — это векторная величина, а кинетическая энергия — скалярная.
Импульс — это векторная величина, которая определяется формулой $\vec{p} = m\vec{v}$, где $m$ — масса тела, а $\vec{v}$ — его вектор скорости. Векторная величина характеризуется не только числовым значением (модулем), но и направлением. При абсолютно упругом соударении шарика со стенкой, он отскакивает от нее, и направление его скорости меняется на противоположное. Если до удара скорость шарика была $\vec{v}$, то после удара она становится $-\vec{v}$. Следовательно, импульс шарика также меняет свое направление: импульс до удара $\vec{p}_1 = m\vec{v}$, а после удара $\vec{p}_2 = m(-\vec{v}) = -m\vec{v}$. Поскольку вектор импульса изменил свое направление, это означает, что сам импульс изменился. Изменение импульса равно $\Delta\vec{p} = \vec{p}_2 - \vec{p}_1 = -m\vec{v} - m\vec{v} = -2m\vec{v}$, что не равно нулю.
Кинетическая энергия — это скалярная величина, которая не имеет направления и определяется формулой $E_k = \frac{mv^2}{2}$, где $v$ — это модуль скорости (или скорость как скаляр). По определению, при абсолютно упругом ударе кинетическая энергия системы сохраняется. В случае удара о массивную неподвижную стенку, модуль скорости шарика не изменяется, то есть $|v_{до}| = |v_{после}| = v$. Так как ни масса шарика, ни модуль его скорости не изменились, его кинетическая энергия остается прежней. Энергия до удара $E_{k1} = \frac{mv^2}{2}$ и энергия после удара $E_{k2} = \frac{m(-v)^2}{2} = \frac{mv^2}{2}$. Таким образом, $E_{k1} = E_{k2}$.
В итоге, изменение направления движения при столкновении является причиной изменения векторной величины (импульса), но не влияет на скалярную величину (кинетическую энергию), если модуль скорости остается постоянным.
Ответ: Импульс является векторной величиной, поэтому он изменяется, так как при отскоке от стенки меняется направление вектора скорости шарика. Кинетическая энергия является скалярной величиной и зависит от квадрата модуля скорости. Поскольку при абсолютно упругом ударе модуль скорости шарика не меняется, его кинетическая энергия остается прежней.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 467 расположенного на странице 71 к сборнику вопросов и задач 2022 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №467 (с. 71), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), Позойский (Семён Вениаминович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.