Подвешенный на нити шарик массой 50 г совершает колебания в вертикальной плоскости. Период колебания равен 2 с, шарик проходит положение равновесия со скоростью, равной по модулю 1м/с. В начальный момент наблюдения шарик проходит положение равновесия. а) Чему равен модуль импульса шарика в начальный момент?
б) Чему равен модуль изменения импульса шарика за 1 с после начального момента?
в) Чему равен модуль изменения импульса шарика за 2 с после начального момента?
Импульс (p) = масса (m) * скорость (v)
Теперь перейдем к решению задачи:
а) Нам даны масса шарика (m = 50 г) и его скорость в положении равновесия (v = 1 м/с). Необходимо найти модуль импульса шарика в начальный момент времени.
Применяем формулу для расчета импульса:
p = m * v
Переведем массу шарика в килограммы, так как в SI единицах измерения используется килограмм:
m = 50 г = 0.05 кг
Теперь можем найти значение импульса:
p = 0.05 кг * 1 м/с = 0.05 кг*м/с
Округлим полученный результат до двух десятичных знаков:
p ≈ 0.05 кг*м/с
Ответ: Модуль импульса шарика в начальный момент времени составляет примерно 0.05 кг*м/с.
б) Теперь необходимо найти модуль изменения импульса шарика за 1 с после начального момента.
У нас нет информации о том, как меняется скорость шарика со временем, поэтому мы не можем точно указать, как изменяется его импульс. Однако, если мы знаем период колебаний шарика и его скорость в положении равновесия, то можем использовать концепцию гармонического движения.
В гармоническом движении, если шарик проходит положение равновесия, то его скорость равна нулю, и его импульс также равен нулю.
После 1 секунды колебаний, шарик опять проходит положение равновесия, поэтому его скорость равна нулю, и его импульс также равен нулю.
Ответ: Модуль изменения импульса шарика за 1 с после начального момента равен нулю.
в) Теперь рассмотрим изменение импульса шарика за 2 с после начального момента.
После 2 секунд колебаний, шарик снова проходит положение равновесия, поэтому его скорость равна нулю, а значит, его импульс также равен нулю.
Ответ: Модуль изменения импульса шарика за 2 с после начального момента равен нулю.
Это решение учитывает предоставленные данные и основывается на концепции гармонического движения.