Начальная энергия тела (потенциальная энергия на высоте 20м) равна
E=mgh=5кг*9.8 Н/кг*20м=1000Дж.
На половине высоты, то есть на высоте 10метров потенциальная энергия равна кинетической, то есть по 500 Дж
Далее при падении тела высота уменьшается, поэтому будет уменьшаться потенциальная энергия, а скорость растет, поэтому кинетическая энергия будет расти. Но сумма кинетической и потенциальной энергий менятся не будет(так как не учитываем трение тела о воздух), поэтому сумма энергий равна 1000Дж
Вывод: в соответствии с законом сохранения энергии, сумма кинетической и потенц. энергии на высоте 5 метров равна начальной энергии тела
Вектор изменения импульса Δp−→ равен разности векторов конечного импульса p→ и начального импульса p0→.
Δp−→=p→—p0→
Перенесем начала векторов начального и конечного импульсов в одну точку. Соединив концы этих векторов получаем вектор Δp−→, направление которого выбирается так, чтобы выполнялось условие:
p→=Δp−→+p0→
Результат вы можете видеть на рисунке. Почему важно уметь определять направление изменения импульса? Дело в том, что второй закон Ньютона в общем виде выглядит так:
F→=Δp−→Δt
Получается что результирующая сила, действующая на тело, направлена в ту же сторону, что и вектор изменения импульса.
По рисунку видно, что модуль вектора изменения импульса (то есть его численное значение), равен сумме модулей начального и конечного импульсов.
Вообще, импульс — это физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость. Суммируя все вышесказанное, запишем:
Δp=p0+p
Δp=mυ0+mυ=m(υ0+υ)
Δp=0,1(5+4)=0,9кг⋅м/с
ответ: 0,9 кг · м/с.