Цепочка массой 100 г и длиной 0,8 м лежит так, что один конец ее свешивается с края стола. Она начинает соскальзывать, когда свешивающаяся часть составляет 1/4 ее длины. Каков импульс цепочки в тот момент, когда она полностью соскользнет со стола?
Физика 8 класс Импульс и закон сохранения импульса
Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть несколько этапов. Мы будем определять импульс цепочки в момент, когда она полностью свалится со стола.
Шаг 1: Определение массы свешивающейся части цепочкиТак как цепочка равномерно распределена, то масса свешивающейся части будет:
Масса свешивающейся части = (масса всей цепочки / длина всей цепочки) * длина свешивающейся части
Масса свешивающейся части = (0,1 кг / 0,8 м) * 0,2 м = 0,025 кг.
Шаг 2: Определение скорости цепочки в момент, когда она полностью свалится со столаPE = m * g * h, где:
Подставляем значения:
PE = 0,025 кг * 9,81 м/с² * 0,2 м = 0,049025 Дж.
Шаг 3: Определение кинетической энергии (KE) в момент, когда цепочка полностью сваливаетсяKE = 0,5 * m * v², где v - скорость цепочки в момент, когда она полностью сваливается.
Так как PE = KE, то:
0,049025 Дж = 0,5 * 0,1 кг * v².
Шаг 4: Найдем скорость v0,049025 = 0,05 * v²
v² = 0,049025 / 0,05 = 0,9805
v = √0,9805 ≈ 0,99 м/с.
Шаг 5: Определение импульса цепочкиp = m * v, где m - масса всей цепочки (0,1 кг), а v - скорость (0,99 м/с).
p = 0,1 кг * 0,99 м/с = 0,099 кг·м/с.
Ответ: Импульс цепочки в момент, когда она полностью соскользнет со стола, составляет 0,099 кг·м/с.