Какая будет максимальная скорость резинового шарика, если его отпустить, учитывая, что его масса составляет 100 г и внутри он наполнен воздухом массой 150 г? Обратите внимание, что после отпускания шарика, из него начинает вытекать газ со скоростью 20 м/с, и сопротивление воздуха можно не учитывать. Пожалуйста, предоставьте ответ.
Magicheskiy_Samuray
Чтобы определить максимальную скорость резинового шарика после отпускания, мы можем использовать закон сохранения импульса. По этому закону, сумма начальных импульсов должна быть равна сумме конечных импульсов.
Начальный импульс шарика можно определить, используя формулу импульса, которая выражается как произведение массы на скорость:
,
где - масса шарика, а - начальная скорость шарика. Так как шарик отпускают из состояния покоя, начальная скорость будет равна нулю.
Конечный импульс шарика определяется формулой:
,
где - масса шарика, а - конечная скорость шарика.
Таким образом, согласно закону сохранения импульса:
,
.
Масса шарика ( ) не изменяется, поэтому она может быть сокращена:
.
Таким образом, максимальная скорость резинового шарика будет такой же, как скорость вытекающего газа, то есть 20 м/с.
Начальный импульс шарика можно определить, используя формулу импульса, которая выражается как произведение массы на скорость:
где
Конечный импульс шарика определяется формулой:
где
Таким образом, согласно закону сохранения импульса:
Масса шарика (
Таким образом, максимальная скорость резинового шарика будет такой же, как скорость вытекающего газа, то есть 20 м/с.
Знаешь ответ?