Номер 2, страница 120 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 24. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 2, страница 120.

2. Что можно сказать о направлениях векторов импульса и скорости движущегося тела?

1. Что называют импульсом тела?

Импульсом тела (также известным как количество движения) называют векторную физическую величину, которая служит мерой механического движения тела. Импульс определяется как произведение массы тела на его скорость. Эта зависимость выражается следующей формулой:

$\vec{p} = m\vec{v}$

Здесь $\vec{p}$ обозначает вектор импульса, $m$ — массу тела (скалярная величина), а $\vec{v}$ — вектор его скорости.

Единицей измерения импульса в Международной системе единиц (СИ) является килограмм-метр в секунду (кг·м/с). Понятие импульса играет ключевую роль в динамике, особенно при анализе взаимодействий, таких как столкновения, так как оно связано с одним из фундаментальных законов сохранения в природе.

Ответ: Импульсом тела называют векторную физическую величину, равную произведению массы тела на вектор его скорости.

2. Что можно сказать о направлениях векторов импульса и скорости движущегося тела?

Направление вектора импульса $\vec{p}$ движущегося тела всегда полностью совпадает с направлением вектора его скорости $\vec{v}$. Это прямое следствие определения импульса, которое задается формулой $\vec{p} = m\vec{v}$.

В данной формуле вектор скорости $\vec{v}$ умножается на массу $m$, которая является скалярной (не имеющей направления) и всегда положительной величиной ($m > 0$). Умножение вектора на положительный скаляр изменяет только его длину (модуль), но не его направление в пространстве. Следовательно, результирующий вектор импульса $\vec{p}$ будет направлен в ту же сторону, что и исходный вектор скорости $\vec{v}$. Они являются сонаправленными векторами.

Ответ: Вектор импульса движущегося тела всегда сонаправлен (имеет то же направление), что и вектор его скорости.

3. Расскажи...

(Вопрос на изображении представлен не полностью. Исходя из контекста предыдущих вопросов, наиболее вероятное продолжение — "Расскажите о законе сохранения импульса". Ниже приводится ответ на этот предполагаемый вопрос.)

Закон сохранения импульса — это фундаментальный закон физики, который утверждает, что для любой замкнутой системы тел векторная сумма импульсов всех тел, составляющих эту систему, остается неизменной (сохраняется) с течением времени, независимо от того, какие взаимодействия происходят между телами внутри этой системы.

Замкнутой (или изолированной) системой называется совокупность тел, на которые не действуют никакие внешние силы, либо векторная сумма всех действующих на систему внешних сил равна нулю.

Математически для системы из $N$ тел закон можно записать как:

$\vec{p}_1 + \vec{p}_2 + \dots + \vec{p}_N = \text{const}$

Это означает, что суммарный импульс системы до взаимодействия равен суммарному импульсу системы после взаимодействия. Для двух взаимодействующих тел это записывается в виде:

$m_1\vec{v}_1 + m_2\vec{v}_2 = m_1\vec{v'}_1 + m_2\vec{v'}_2$

где $m_1, m_2$ — массы тел, $\vec{v}_1, \vec{v}_2$ — их скорости до взаимодействия, а $\vec{v'}_1, \vec{v'}_2$ — скорости после взаимодействия.

Этот закон объясняет множество явлений: отдачу оружия при выстреле, движение ракет (реактивное движение), столкновение бильярдных шаров, разрыв снаряда в полете и другие процессы взаимодействия тел.

Ответ: В замкнутой системе тел векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной.