Закон сохранения импульса - задачи и примеры
Составьте 2 задачи по физике, по теме "закон сохранения импульса".
1) два ученика m1=40 кг и m2=50 кг бегут по коридору на встречу друг другу
Скорость первого ученика 4 м/с. С какой скоростью бежал второй ученик если после неупругого столкновения оба ученика остановились
2) Из пушки M=1,5 т вылетает снаряд массой m=10 кг и скоростью 500 м/с
Найти скорость отката пушки после выстрела если скорость снаряда направлена горизонтально 2 примера выполнения закона сохранения импульса.
1) абсолютно упругий и неупругий удары. Например, столкновение двух брусков
2) вылет снаряда с начальной скоростью v0 под углом α к горизонту и последующий его разрыв на два одинаковых осколка. Допустим, один осколок падает по вертикали, а другой - под углом β к горизонту со скоростью u. Выполняется закон сохранения импульса для горизонтальной оси (так как все внешние силы вертикальны): m v0 cosα = (m/2) u cosβ Составить 5 задач по теме "закон сохранения импульса"
1. Мальчик массой 40 кг прыгает с лодки массой в два раза больше. Скорость мальчика постоянна и равна 5м/с. Какую скорость приобретёт лодка, если скорость системы мальчик+лодка была равна нулю?
2. На гладкой горизонтальной поверхности катится тележка массой 20 кг с постоянной скоростью 25 м/с. Столкнувшись с тележкой такой же массы, но без начальной скорости, тележка 1 скрепляется с тележкой 2 и катиться данная система в том же направлении, что и тележка 1 со скоростью ∪. Найдите ∪.
3. На сани прыгает человек массой 60 кг со скоростью 7 м/с. После приземления система сани+человек приобрела скорость 9 м/с, найдите массу саней.
4. Мячик ударил по тележке, передав ей весь свой импульс. Тележка массой 50 кг начала двигаться со скоростью 1 м/с. Скорость мячика была 10 м/с, найдите его массу.
5. Футболист пинает мяч импульсом 90 кг*м/c по мячу массой 500 грамм, чему стала равна скорость мяча, если он стоял неподвижно? На платформу, движущуюся с пренебрежимо малым трением, падает по вертикали груз и остается на платформе. Зависит ли изменение скорости платформы: а) от высоты падения груза; б) от массы груза?
Суммарный импульс тел до столкновения складывается только из импульса платформы, т.к. Проекция импульса груза на ось, вдоль которой движ. Платформа=0; после падения груза масса увеличивается, а скорость совместная падает. Чем больше масса, тем меньше скорость после падения, т.к. Исходный импульс не меняется. С какой скоростью падает груз неважно. Скорость падения надо учитывать, если оно происходит под углом к горизонтали и имеет горизонтальную составляющую. А здесь случай такой же по решению, как неупругое столкновение с неподвижной платформой. Общая масса увеличивается, скорость падает. Импульс сохраняется. Телега с камнем едет со скоростью v. Через некоторое время камень выпадает вниз. С какой скоростью будет ехать телега? Везде пишут, что скорость не изменится так как в горизонтальном направлении не действуют никакие силы. Но если составить закон сохранения импульса, то видно что скорость изменится (m+M)*v=m*0+M*u. u это скорость телеги после падения с нее камня
Скорость телеги при ПАДЕНИИ камня вниз не изменится так как для измененимя импульса телеги необходимо изменение импульса камня в ГОРИЗОНТАЛЬНОМ направлении а у вас камень падает а значит изменение импульса в горизонтальном направлении не происходит
при этом в проекциях на ось ОX имеем
(m+M)*Vоx=m*Vоx+M*Vоx ( все сохраняется в проекциях на ось ОX)
при этом падающий предмет двигаясь вперед со скоростью Vox приобретает еще и вертикальную составляющую скорости поэтому будет двигаться по параболе