Какой модуль изменения импульса тела массой m, брошенного с горизонтальной поверхности со скоростью v0 под углом альфа к горизонту, если пренебречь сопротивлением воздуха, за время полета?

Физика 11 класс Импульс и закон сохранения импульса модуль изменения импульса тело массой m брошенное с горизонтальной поверхности скорость v0 угол альфа пренебречь сопротивлением воздуха время полета физика 11 класс Новый

Для определения модуля изменения импульса тела массой m, брошенного с горизонтальной поверхности под углом альфа к горизонту, необходимо рассмотреть несколько ключевых моментов, связанных с физикой движения и импульсом.

Определение импульса

Импульс (P) тела определяется как произведение его массы (m) на скорость (v):

P = m * v

Начальные условия

Тело брошено с начальной скоростью v0 под углом альфа. Начальная скорость можно разложить на горизонтальную и вертикальную компоненты:

• Горизонтальная компонента: v0x = v0 * cos(альфа)
• Вертикальная компонента: v0y = v0 * sin(альфа)

Движение тела

При пренебрежении сопротивлением воздуха тело будет двигаться по параболической траектории. Горизонтальная скорость останется постоянной, а вертикальная скорость будет изменяться под действием силы тяжести (g).

На высоте максимума (время полета t) вертикальная скорость будет равна нулю. В течение всего полета вертикальная скорость изменяется от v0y до -v0y (при падении). Таким образом, конечная вертикальная скорость (vfy) в момент приземления:

vfy = -v0y = -v0 * sin(альфа)

Изменение импульса

Теперь можем рассчитать изменение импульса в вертикальном направлении:

• Начальный импульс в вертикальном направлении: P0y = m * v0y = m * (v0 * sin(альфа))
• Конечный импульс в вертикальном направлении: Pfy = m * vfy = m * (-v0 * sin(альфа))

Изменение импульса (ΔP) в вертикальном направлении будет равно:

ΔP = Pfy - P0y

ΔP = m * (-v0 * sin(альфа)) - m * (v0 * sin(альфа))

ΔP = -2 * m * (v0 * sin(альфа))

Итог

Таким образом, модуль изменения импульса тела за время полета равен:

|ΔP| = 2 * m * (v0 * sin(альфа))

Это значение отражает изменение импульса тела в результате действия силы тяжести, которая изменяет его вертикальную скорость в процессе полета.