Шайба весом 0.12 кг скользит по льду со скоростью 60 км/ч и сталкивается с предметом весом 4 кг, который находится в состоянии покоя. Сдвинется ли этот предмет?

Физика 10 класс Законы сохранения импульса физика 10 класс закон сохранения импульса столкновение тел движение шайбы масса предметов скорость столкновения физические задачи механика импульс тела анализ движения Новый

Чтобы ответить на вопрос, сдвинется ли предмет весом 4 кг после столкновения с шайбой, нам нужно рассмотреть несколько факторов, включая закон сохранения импульса и силы, действующие на предмет.

Шаг 1: Переведем скорость шайбы в м/с.

• Скорость шайбы равна 60 км/ч.
• Чтобы перевести в м/с, используем формулу: 1 км/ч = 0.27778 м/с.
• Таким образом, 60 км/ч = 60 * 0.27778 = 16.67 м/с.

Шаг 2: Рассчитаем импульс шайбы до столкновения.

• Импульс (p) равен массе (m) умноженной на скорость (v): p = m * v.
• Импульс шайбы: p_шайбы = 0.12 кг * 16.67 м/с = 2.00 кг·м/с.

Шаг 3: Определим импульс предмета до столкновения.

• Предмет весом 4 кг находится в покое, поэтому его скорость равна 0 м/с.
• Импульс предмета: p_предмета = 4 кг * 0 м/с = 0 кг·м/с.

Шаг 4: Применим закон сохранения импульса.

• Общий импульс до столкновения равен сумме импульсов шайбы и предмета:
• p_общий = p_шайбы + p_предмета = 2.00 кг·м/с + 0 = 2.00 кг·м/с.

Шаг 5: Рассмотрим, что происходит после столкновения.

• Поскольку шайба сталкивается с предметом, необходимо предположить, что происходит совершенно упругое или неупругое столкновение. Если предмет не сдвинется, то вся энергия уйдет на деформацию шайбы и предмета.
• Но если предмет имеет большую массу (4 кг) по сравнению с шайбой (0.12 кг), то он может сдвинуться, особенно если шайба передаст часть своего импульса.

Шаг 6: Оценим, сдвинется ли предмет.

• Импульс шайбы достаточно велик, и даже при неупругом столкновении предмет может начать движение.
• Так как масса предмета значительно больше, он будет двигаться с меньшей скоростью, чем шайба, но все же сдвинется.

Вывод: Да, предмет весом 4 кг сдвинется после столкновения с шайбой весом 0.12 кг, так как шайба передаст часть своего импульса. Таким образом, столкновение приведет к тому, что предмет начнет двигаться.