Упражнения

1. Какова средняя сила, которая действует на плиту при абсолютно неупругом столкновении с шариком массы m, летящим со скоростью v под углом а к плите, если время столкновения составляет y?
2. С какой силой ручной пулемет воздействует на плечо стрелка во время стрельбы, если масса пули равна m=10 г, ее скорость при вылете составляет v=800 м/сек, а скорострельность пулемета n=600 выстрелов в минуту?

Физика 11 класс Импульс и закон сохранения импульса средняя сила абсолютно неупругое столкновение угол столкновения время столкновения сила воздействия ручной пулемет масса пули скорость пули скорострельность пулемета физика 11 класс Новый

Давайте разберем оба вопроса по порядку.

1. Средняя сила при абсолютно неупругом столкновении:

В этом случае мы можем воспользоваться законом сохранения импульса. При абсолютно неупругом столкновении шарик останавливается, и его импульс передается плите. Импульс (p) определяется как произведение массы (m) на скорость (v).

1. Сначала найдем импульс шарика до столкновения:
• Импульс шарика p = m * v * cos(a), где cos(a) - это компонент скорости, перпендикулярный плите.
2. После столкновения шарик останавливается, и весь импульс передается плите. Поэтому изменение импульса плитой будет равно -p.
3. Согласно второму закону Ньютона, средняя сила (F) равна изменению импульса (Δp) за время (Δt):
• F = Δp / Δt = -p / y.
4. Подставляем значение импульса:
• F = - (m * v * cos(a)) / y.

Таким образом, средняя сила, действующая на плиту, будет равна - (m * v * cos(a)) / y.

2. Сила, воздействующая на плечо стрелка:

Для расчета силы, действующей на плечо стрелка, необходимо учитывать массу пули, ее скорость и частоту выстрелов.

1. Сначала найдем импульс одной пули:
• Импульс p = m * v, где m = 0.01 кг (10 г) и v = 800 м/с.
2. Теперь найдем изменение импульса за время, соответствующее частоте выстрелов:
• Частота выстрелов n = 600 выстрелов в минуту = 600 / 60 = 10 выстрелов в секунду.
• Таким образом, время между выстрелами t = 1 / n = 1 / 10 = 0.1 секунды.
3. Теперь найдем среднюю силу, действующую на стрелка:
• Сила F = изменение импульса за время t = p / t = (m * v) / (1/n) = m * v * n.

Подставляем значения:

• F = 0.01 кг * 800 м/с * 10 = 80 Н.

Таким образом, сила, с которой ручной пулемет воздействует на плечо стрелка во время стрельбы, составляет 80 Н.