Номер 10, страница 109 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 7. Закон сохранения импульса. Параграф 25. Импульс - номер 10, страница 109.

Условие.

*10. Мяч массой 0,5 кг брошен с некоторой скоростью, направленной под углом к горизонту (рис. 87). На сколько изменился по модулю импульс мяча за первые 2 с полета?

Рис. 87

Решение.

Дано:

$m = 0,5$ кг
$\Delta t = 2$ с
$g = 10$ м/с²

Найти:

$\Delta p$ - ?

Решение:

Согласно второму закону Ньютона в импульсной форме, изменение импульса тела равно импульсу равнодействующей всех сил, действующих на тело.

$\Delta \vec{p} = \vec{F}_{рез} \cdot \Delta t$

После того как мяч брошен, единственной силой, действующей на него (пренебрегая сопротивлением воздуха), является сила тяжести $\vec{F}_{т}$. Следовательно, равнодействующая сила равна силе тяжести:

$\vec{F}_{рез} = \vec{F}_{т} = m\vec{g}$

Вектор силы тяжести $m\vec{g}$ направлен вертикально вниз.

Тогда вектор изменения импульса равен:

$\Delta \vec{p} = m\vec{g} \Delta t$

В задаче требуется найти, на сколько изменился по модулю импульс мяча, то есть найти модуль вектора изменения импульса $|\Delta \vec{p}|$.

$\Delta p = |\Delta \vec{p}| = |m\vec{g} \Delta t| = m \cdot g \cdot \Delta t$

Подставим данные из условия задачи в полученную формулу:

$\Delta p = 0,5 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 2 \text{ с} = 10 \text{ кг}\cdot\text{м/с}$

Таким образом, изменение импульса не зависит от начальной скорости и угла броска.

Ответ: импульс мяча за первые 2 с полета изменился по модулю на 10 кг·м/с.