Импульс и столкновения
Сравните импульсы движущихся тел и примените закон сохранения импульса.
Вопросы и ответы
Выберите ответ мысленно и откройте пояснение для проверки.
-
Тележка массой 2,5 кг движется вправо со скоростью 4 м/с. Каковы модуль и направление её импульса?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 10 кг·м/с вправо
Импульс равен произведению массы на скорость и направлен туда же: 2,5 × 4 = 10 кг·м/с вправо.
-
Тележка массой 2 кг движется вправо со скоростью 3 м/с, а другая тележка массой 3 кг — влево со скоростью 2 м/с. Чему равен суммарный импульс?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 0 кг·м/с
У тележек импульсы по 6 кг·м/с в противоположных направлениях. Их векторная сумма равна нулю.
-
Тележка массой 1 кг со скоростью 6 м/с догоняет тележку массой 2 кг со скоростью 3 м/с. Они сцепляются. Внешним импульсом вдоль пути пренебрегаем. С какой скоростью движутся сцепленные тележки?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 4 м/с
До сцепления суммарный импульс равен 1 × 6 + 2 × 3 = 12 кг·м/с. После сцепления масса равна 3 кг, скорость равна 12 ÷ 3 = 4 м/с.
-
Два конькобежца изначально покоились, затем оттолкнулись. Конькобежец массой 60 кг движется вправо со скоростью 2 м/с. Как движется конькобежец массой 80 кг, если внешним импульсом по горизонтали пренебречь?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Влево со скоростью 1,5 м/с
Суммарный импульс до толчка равен нулю. Импульс второго направлен влево и равен по модулю 60 × 2 = 120 кг·м/с. Его скорость по модулю 120 ÷ 80 = 1,5 м/с.
-
На тележку действует постоянная равнодействующая 5 Н вправо в течение 0,4 с. Как меняется её импульс за это время?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Изменение равно 2 кг·м/с и направлено по силе
Изменение импульса равно импульсу равнодействующей: 5 × 0,4 = 2 Н·с. Это 2 кг·м/с вправо.
-
Мяч массой 0,5 кг летел вправо со скоростью 6 м/с, а после удара полетел влево со скоростью 4 м/с. Чему равен модуль изменения его импульса?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 5 кг·м/с
Если вправо положительное направление, начальный импульс равен 3, а конечный −2 кг·м/с. Разность равна −5 кг·м/с, её модуль — 5 кг·м/с.
-
Какое условие позволяет считать суммарный импульс двух тел неизменным во время их столкновения?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Суммарный импульс внешних сил за время столкновения пренебрежимо мал
Взаимодействие тел может менять их импульсы по отдельности. Суммарный импульс системы меняют внешние силы, если их суммарный импульс существенен.
-
Покоящийся корпус разделился на две детали. Одна массой 0,2 кг получила импульс вправо и скорость 3 м/с. Вторая имеет массу 0,3 кг. Какова её скорость, если внешний импульс за это время пренебрежимо мал?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 2 м/с влево
Начальный суммарный импульс был нулевым. У второй детали импульс 0,2 × 3 = 0,6 кг·м/с влево. Делим его модуль на 0,3 кг и получаем 2 м/с.
В тесте по импульсу для 9 класса встречаются тележки на прямом пути, отталкивающиеся конькобежцы и мяч, меняющий направление. Нужно следить за знаками и различать импульс одного тела и всей системы.
Нарисуйте стрелки скоростей до и после события. Если тела сцепляются, после столкновения у них одна скорость, а общая масса равна сумме масс тележек. Разборы показывают, как записать это в уравнении.