2025-01-14 16:05:56
Какой модуль импульса будет у камня массой 40 г, который брошен под углом 60° к горизонту, если его начальная кинетическая энергия составляет 2 Дж, и сопротивление воздуха можно не учитывать, в верхней точке траектории его движения?
Физика 7 класс Импульс и кинетическая энергия модуль импульса камень масса 40 г угол 60° кинетическая энергия 2 Дж сопротивление воздуха верхняя точка траектории
2025-01-14 16:06:11
Чтобы найти модуль импульса камня в верхней точке его траектории, нам нужно использовать известные физические формулы и данные задачи. Давайте разберем шаги решения:
Шаг 1: Найдем скорость камня на момент броска.Известно, что кинетическая энергия (К) определяется формулой:
K = (m * v^2) / 2,
где:
- m - масса тела (в кг),
- v - скорость тела (в м/с).
В данной задаче:
- К = 2 Дж,
- m = 40 г = 0.04 кг.
Теперь подставим известные значения в формулу и найдем скорость v:
2 = (0.04 * v^2) / 2.
Умножим обе стороны уравнения на 2:
4 = 0.04 * v^2.
Теперь разделим обе стороны на 0.04:
v^2 = 4 / 0.04 = 100.
Теперь извлечем корень из обеих сторон:
v = √100 = 10 м/с.
Шаг 2: Найдем вертикальную и горизонтальную составляющие скорости.Камень брошен под углом 60°, поэтому мы можем найти горизонтальную (Vx) и вертикальную (Vy) составляющие скорости:
- Vx = v * cos(60°),
- Vy = v * sin(60°).
Подставим значение скорости:
- Vx = 10 * cos(60°) = 10 * 0.5 = 5 м/с,
- Vy = 10 * sin(60°) = 10 * (√3/2) ≈ 8.66 м/с.
В верхней точке траектории вертикальная составляющая скорости (Vy) будет равна 0, так как в этот момент камень останавливается в вертикальном движении. Однако горизонтальная составляющая (Vx) останется равной 5 м/с.
Шаг 3: Найдем импульс.Импульс (p) определяется как произведение массы на скорость:
p = m * v.
В верхней точке траектории мы будем использовать только горизонтальную составляющую скорости:
p = m * Vx = 0.04 кг * 5 м/с = 0.2 кг·м/с.
Ответ:Модуль импульса камня в верхней точке траектории составляет 0.2 кг·м/с.
