Найти импульс силы, если тело массой 100кг изменило свою скорость с 10 м/с до 72км/ч

Чтобы найти импульс силы, необходимо сначала понять, что такое импульс. Импульс силы определяется как произведение силы на время, в течение которого эта сила действует. Также импульс можно рассчитать через изменение импульса тела, которое равно изменению его скорости, умноженному на массу.

1. Перевод скорости: Начальная скорость ( v_1 ) равна 10 м/с. Конечная скорость ( v_2 ) задана в километрах в час (км/ч), и её нужно перевести в метры в секунду (м/с): [ v_2 = 72 \text{ км/ч} = \frac{72 \times 1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 20 \text{ м/с} ]

2. Определение изменения скорости: Теперь найдем изменение скорости ( \Delta v ): [ \Delta v = v_2 - v_1 = 20 \text{ м/с} - 10 \text{ м/с} = 10 \text{ м/с} ]

3. Определение массы: Масса тела ( m ) равна 100 кг.

4. Расчет изменения импульса: Импульс тела ( p ) определяется как произведение массы на скорость: [ p = mv ] Поэтому изменение импульса ( \Delta p ) будет равно: [ \Delta p = m \Delta v = 100 \text{ кг} \times 10 \text{ м/с} = 1000 \text{ кг} \cdot \text{м/с} ]

Таким образом, импульс силы, действующей на тело, равен 1000 кг·м/с. Этот результат показывает, насколько изменился импульс тела в результате действия силы на него.

Сначала преобразуем скорость из км/ч в м/с.

72 км/ч = 72 / 3.6 = 20 м/с.

Теперь найдем изменение скорости:

Δv = v_final - v_initial = 20 м/с - 10 м/с = 10 м/с.

Импульс силы (I) можно найти по формуле:

I = m * Δv,

где m — масса тела, Δv — изменение скорости.

Подставим значения:

I = 100 кг * 10 м/с = 1000 кг·м/с.

Таким образом, импульс силы равен 1000 кг·м/с.

Для решения задачи по физике давайте вспомним формулу импульса силы и последовательность шагов, необходимых для расчёта.

1. Формула импульса силы

Импульс силы ( I ) определяется как изменение импульса тела. По определению:

[ I = \Delta p = p_2 - p_1, ]

где ( p_1 ) — начальный импульс тела, ( p_2 ) — конечный импульс тела, а ( \Delta p ) — изменение импульса.

Импульс тела ( p ) (количество движения) рассчитывается по формуле:

[ p = m \cdot v, ]

где:

• ( m ) — масса тела,
• ( v ) — скорость тела.

2. Исходные данные

Дано:

• Масса тела ( m = 100 \, \text{кг} ),
• Начальная скорость ( v_1 = 10 \, \text{м/с} ),
• Конечная скорость ( v_2 = 72 \, \text{км/ч} ).

Приведём конечную скорость к системе единиц СИ:

( 1 \, \text{км/ч} = \frac{1000}{3600} \, \text{м/с} = \frac{1}{3.6} \, \text{м/с} ). Тогда:

[ v_2 = 72 \, \text{км/ч} = 72 \cdot \frac{1}{3.6} \, \text{м/с} = 20 \, \text{м/с}. ]

Итак:

• ( v_1 = 10 \, \text{м/с} ),
• ( v_2 = 20 \, \text{м/с} ).

3. Рассчитаем начальный и конечный импульсы тела

Используем формулу импульса:

[ p = m \cdot v. ]

Начальный импульс:

[ p_1 = m \cdot v_1 = 100 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с} = 1000 \, \text{кг·м/с}. ]

Конечный импульс:

[ p_2 = m \cdot v_2 = 100 \, \text{кг} \cdot 20 \, \text{м/с} = 2000 \, \text{кг·м/с}. ]

4. Найдём импульс силы

Теперь рассчитаем изменение импульса тела:

[ I = \Delta p = p_2 - p_1 = 2000 \, \text{кг·м/с} - 1000 \, \text{кг·м/с} = 1000 \, \text{кг·м/с}. ]

Ответ

Импульс силы равен:

[ I = 1000 \, \text{кг·м/с}. ]

Это значение показывает, насколько изменился импульс тела в результате действия силы.