Упражнение 22 ГДЗ 9 класс (Физика)

Ha сколько изменится (по модулю) импульс автомобиля массой 1 т при изменении его скорости от 54 до 72 км/ч?
Человек сидит в лодке, покоящейся на поверхности озера. B какой-то момент он встаёт и идёт с кормы на нос. Что произойдёт при этом с лодкой? Объясните явление на основе закона сохранения импульса.
Железнодорожный вагон массой 35 т подъезжает к стоящему на том же пути неподвижному вагону массой 28 т и автоматически сцепляется с ним. После сцепки вагоны движутся прямолинейно со скоростью 0,5 м/с. Какова была скорость вагона массой 35 т перед
сцепкой?
• Задача 1
Дано:
m1 = m2 = m = 0,2кг
v1 = v2 = 0,1м/с
Найти:
p1x — ?
p2x — ?
Решение
Так как массы тел и величины их скоростей равны, то равны и модули импульсов этих тел. Векторы импульсов не равны, так как направлены в противоположные стороны.
Ответ:
• Задача 2
Дано:
m = 1т = 103кг
v1 = 54км/ч = 15м/с
v2 = 72км/ч = 20м/с
Найти:
?p — ?
Решение
По определению импульса
Ответ: 5·103 кгм/с.
• Задача 3
Лодка начнет двигаться в противоположную сторону, так как по закону сохранения импульса суммарный импульс системы должен остаться равным нулю.
?
• Задача 4
Дано:
m1 = 35т = 35000кг
m2 = 28т = 28000кг
v2 = 0
v? = 0,5м/с
Найти:
v1 — ?
Решение
По закону сохранения импульса в проекции на ось ОХ можно записать
Ответ: 0,9м/с.

1) Так как массы машинок и модули их скоростей одинаковы, то модули импульсов равны. Но векторы импульсов направлены в противоположные стороны, поэтому сами векторы не равны.

Выберем ось $$Ox$$ по направлению движения первой машинки. Тогда

$$ p_{1x}=m v=0{,}2\cdot 0{,}1=0{,}02\ \text{кг}\cdot\text{м/с} $$
$$ p_{2x}=-m v=-0{,}2\cdot 0{,}1=-0{,}02\ \text{кг}\cdot\text{м/с} $$

Ответ: модули импульсов равны; векторы импульсов не равны; $$p_{1x}=0{,}02\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$, $$p_{2x}=-0{,}02\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$.

2) Переведём скорость в СИ:

$$ v_1=54\ \text{км/ч}=15\ \text{м/с},\qquad v_2=72\ \text{км/ч}=20\ \text{м/с} $$

Изменение импульса:

$$ \Delta p = m(v_2-v_1)=1000\cdot(20-15)=5000\ \text{кг}\cdot\text{м/с} $$

Ответ: $$5000\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$.

3) Лодка начнёт двигаться в противоположную сторону. Когда человек идёт по лодке, он получает импульс в одну сторону, а лодка — равный по модулю и противоположный импульс. Так как внешними горизонтальными силами можно пренебречь, суммарный импульс системы «человек + лодка» сохраняется.

4) После сцепки вагоны движутся вместе. По закону сохранения импульса:

$$ m_1 v_1=(m_1+m_2)v $$
$$ v_1=\frac{(m_1+m_2)v}{m_1} =\frac{(35000+28000)\cdot 0{,}5}{35000} =0{,}9\ \text{м/с} $$

Ответ: $$0{,}9\ \text{м/с}$$.