Молекула массой 8*10^-26 кг подлетает перпендикулярно стенке со скоростью 500 м.с, удоряетьс о неё и отсакивает с той же по велечине скоростью. Найдите изменения импульса молекулы при ударе.
Молекула массой 8*10^-26 кг подлетает перпендикулярно стенке со скоростью 500 м.с, удоряетьс о неё и отсакивает с той же по велечине скоростью. Найдите изменения импульса молекулы при ударе.
Для нахождения изменения импульса молекулы при ударе необходимо вычислить импульс до удара и после удара, а затем найти разницу между ними.
Импульс до удара равен произведению массы молекулы на её скорость, то есть [ p_{\text{до}} = m \cdot v = 8 \times 10^{-26} \, \text{кг} \times 500 \, \text{м/с} = 4 \times 10^{-23} \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Импульс после удара также будет равен ( 4 \times 10^{-23} \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ), так как скорость молекулы после отскока равна скорости до удара и направлена в противоположную сторону.
Таким образом, изменение импульса молекулы при ударе равно [ \Delta p = p{\text{после}} - p{\text{до}} = 4 \times 10^{-23} \, \text{кг} \cdot \text{м/с} - 4 \times 10^{-23} \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 0 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Изменение импульса молекулы при ударе равно нулю.
Для начала определим импульс молекулы до удара о стенку. Импульс ( p ) определяется как произведение массы ( m ) на скорость ( v ). Таким образом, импульс молекулы до удара будет:
[ p_{\text{до}} = m \cdot v = 8 \times 10^{-26} \text{ кг} \times 500 \text{ м/с} = 4 \times 10^{-23} \text{ кг м/с} ]
После удара молекула отскакивает с той же по величине скоростью, но в противоположном направлении. Это означает, что её скорость теперь равна ( -500 \text{ м/с} ) (если считать первоначальное направление скорости положительным). Следовательно, импульс молекулы после удара будет:
[ p_{\text{после}} = m \cdot (-v) = 8 \times 10^{-26} \text{ кг} \times (-500 \text{ м/с}) = -4 \times 10^{-23} \text{ кг м/с} ]
Изменение импульса ( \Delta p ) молекулы при ударе — это разница между конечным и начальным импульсами:
[ \Delta p = p{\text{после}} - p{\text{до}} = -4 \times 10^{-23} \text{ кг м/с} - 4 \times 10^{-23} \text{ кг м/с} = -8 \times 10^{-23} \text{ кг м/с} ]
Знак минуса указывает на то, что изменение импульса направлено в противоположную сторону от изначального импульса. Однако, если говорить о величине изменения импульса (без учёта направления), то это:
[ |\Delta p| = 8 \times 10^{-23} \text{ кг м/с} ]
Таким образом, изменение импульса молекулы при ударе составляет ( 8 \times 10^{-23} \text{ кг м/с} ).
