Какова стала величина изменения импульса тела после абсолютно упругого взаимодействия со стеной, если тело массой m двигалось со скоростью v?
Игорь
Для того чтобы решить данную задачу, нам понадобятся законы сохранения импульса и энергии.
Изначально, пусть тело массой \( m \) двигается со скоростью \( v \). После абсолютно упругого взаимодействия со стеной, тело отскакивает с такой же скоростью, но изменяет направление движения.
Закон сохранения импульса утверждает, что величина импульса замкнутой системы до и после взаимодействия будет одинакова. В данном случае, замкнутая система состоит из тела и стены. Поскольку мы рассматриваем одномерное движение, импульс тела до взаимодействия будет равен массе тела умноженной на скорость:
\[ p_1 = m \cdot v \]
После взаимодействия с вертикальной стеной, тело отскакивает с такой же скоростью \( v \), но в противоположном направлении. Значит, его импульс после взаимодействия будет равен:
\[ p_2 = - m \cdot v \]
Теперь нам нужно найти изменение импульса тела. Это можно сделать, вычтя начальный импульс из конечного:
\[ \Delta p = p_2 - p_1 = - m \cdot v - m \cdot v = -2m \cdot v \]
Таким образом, изменение импульса тела после абсолютно упругого взаимодействия со стеной будет равно \( -2m \cdot v \).
Полученный результат может быть понятен школьнику, так как показывает связь между массой тела и скоростью, и объясняет, что при отскоке от стены изменение импульса имеет противоположное направление и вдвое больше значения начального импульса.
Изначально, пусть тело массой \( m \) двигается со скоростью \( v \). После абсолютно упругого взаимодействия со стеной, тело отскакивает с такой же скоростью, но изменяет направление движения.
Закон сохранения импульса утверждает, что величина импульса замкнутой системы до и после взаимодействия будет одинакова. В данном случае, замкнутая система состоит из тела и стены. Поскольку мы рассматриваем одномерное движение, импульс тела до взаимодействия будет равен массе тела умноженной на скорость:
\[ p_1 = m \cdot v \]
После взаимодействия с вертикальной стеной, тело отскакивает с такой же скоростью \( v \), но в противоположном направлении. Значит, его импульс после взаимодействия будет равен:
\[ p_2 = - m \cdot v \]
Теперь нам нужно найти изменение импульса тела. Это можно сделать, вычтя начальный импульс из конечного:
\[ \Delta p = p_2 - p_1 = - m \cdot v - m \cdot v = -2m \cdot v \]
Таким образом, изменение импульса тела после абсолютно упругого взаимодействия со стеной будет равно \( -2m \cdot v \).
Полученный результат может быть понятен школьнику, так как показывает связь между массой тела и скоростью, и объясняет, что при отскоке от стены изменение импульса имеет противоположное направление и вдвое больше значения начального импульса.
Знаешь ответ?