На тело массой 2 кг, движущегося со скоростью 1 м/с, начала действовать постоянная сила. Каким должен быть импульс этой силы, чтобы скорость тела возросла до 6 м,с? A) 0,4 Н•с B) 2,5 Н•с C) 10 Н•с D) 15 Н•с
На тело массой 2 кг, движущегося со скоростью 1 м/с, начала действовать постоянная сила. Каким должен быть импульс этой силы, чтобы скорость тела возросла до 6 м,с? A) 0,4 Н•с B) 2,5 Н•с C) 10 Н•с D) 15 Н•с
D) 15 Н•с
Чтобы определить, каким должен быть импульс силы, необходимо воспользоваться понятием изменения импульса тела. Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость. Согласно закону сохранения импульса, изменение импульса тела равно импульсу приложенной к нему силы.
Начальный импульс тела можно рассчитать как:
[ p{\text{нач}} = m \times v{\text{нач}} = 2\, \text{кг} \times 1\, \text{м/с} = 2\, \text{кг} \cdot \text{м/с}. ]
Конечный импульс тела будет:
[ p{\text{кон}} = m \times v{\text{кон}} = 2\, \text{кг} \times 6\, \text{м/с} = 12\, \text{кг} \cdot \text{м/с}. ]
Изменение импульса тела, которое равно импульсу силы, можно найти как разность конечного и начального импульсов:
[ \Delta p = p{\text{кон}} - p{\text{нач}} = 12\, \text{кг} \cdot \text{м/с} - 2\, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 10\, \text{кг} \cdot \text{м/с}. ]
Таким образом, импульс силы должен быть равен 10 Н•с. Это соответствует варианту ответа C) 10 Н•с.
Для того чтобы определить импульс силы, необходимо воспользоваться законом сохранения импульса. Импульс силы равен изменению импульса тела, то есть:
F * Δt = Δp
Где F - сила, Δt - время действия силы, Δp - изменение импульса тела.
Известно, что начальная скорость тела v1 = 1 м/с, конечная скорость v2 = 6 м/с. Масса тела m = 2 кг. Тогда изменение импульса тела будет:
Δp = m (v2 - v1) = 2 кг (6 м/с - 1 м/с) = 10 Н•с
Отсюда следует, что импульс постоянной силы должен быть равен 10 Н•с, то есть вариант ответа C) 10 Н•с.
