Какое изменение импульса произойдет у Коли, который катается на велосипеде по кругу с периодом 16 секунд и скоростью 20 км/ч, если его масса вместе с велосипедом составляет 70 кг, за 8 секунд?

Физика 10 класс Импульс и его изменение изменение импульса Коля велосипед круговое движение Период скорость масса 10 класс физика расчет импульса Новый

Для того чтобы найти изменение импульса Коли, необходимо сначала понять, что такое импульс и как он изменяется. Импульс (p) определяется как произведение массы (m) на скорость (v):

p = m * v

В данной задаче у нас есть следующие данные:

• Масса Коли с велосипедом (m) = 70 кг
• Скорость (v) = 20 км/ч
• Период (T) = 16 секунд
• Время (t) = 8 секунд

Сначала переведем скорость из километров в час в метры в секунду, так как это более удобная единица для расчетов в физике:

20 км/ч = 20 * (1000 м / 3600 с) = 5.56 м/с

Теперь можно рассчитать начальный импульс Коли:

p_initial = m * v = 70 кг * 5.56 м/с = 389.2 кг·м/с

Так как Коля катится по кругу, его скорость направлена по касательной к кругу, а направление скорости будет меняться. Однако, если мы рассматриваем изменение импульса за 8 секунд, нам нужно учитывать, что он продолжает двигаться по кругу с постоянной скоростью.

Изменение импульса (Δp) можно найти, учитывая, что за время t Коля проходит половину круга, так как период полного круга составляет 16 секунд:

Δp = p_final - p_initial

Но так как скорость и масса не меняются, импульс в конце 8 секунд будет равен начальному импульсу:

p_final = p_initial = 389.2 кг·м/с

Таким образом, изменение импульса будет равно нулю:

Δp = 389.2 кг·м/с - 389.2 кг·м/с = 0 кг·м/с

Итак, изменение импульса Коли за 8 секунд составляет 0 кг·м/с. Это связано с тем, что хотя направление его скорости меняется, величина импульса остается постоянной, так как скорость и масса не изменяются.