На рисунке изображена система из двух тел, движущихся в противоположные стороны со скоростями 2 м/c. масса каждого тела 3 кг. чему равны импульс и кинетическая энергия данной системы тел?
Добрый день, я буду играть роль школьного учителя и помогу вам разобраться с этим вопросом.
Импульс системы тел можно найти по формуле: импульс = масса * скорость.
Дано, что масса каждого тела равна 3 кг, а скорость каждого тела равна 2 м/с. Если скорости двух тел направлены в противоположные стороны, то для вычисления импульса необходимо учесть их направление. Для этого мы можем положительно ориентировать тело, движущееся вправо, и отрицательно - движущееся влево.
Импульс первого тела: импульс₁ = масса * скорость₁ = 3 кг * 2 м/с = 6 кг*м/с (направлен вправо).
Импульс второго тела: импульс₂ = -(масса * скорость₂) = -(3 кг * 2 м/с) = -6 кг*м/с (направлен влево).
Так как скорости направлены в противоположные стороны, то полный импульс системы тел будет равен сумме импульсов каждого тела: импульс_системы_тел = импульс₁ + импульс₂ = 6 кг*м/с - 6 кг*м/с = 0 кг*м/с.
Это значит, что у системы тел нет общего импульса, так как движущиеся тела имеют одинаковые массы и скорости, но направлены в противоположные стороны.
Теперь рассмотрим кинетическую энергию системы тел. Кинетическая энергия тела определяется по формуле: кинетическая энергия = (масса * скорость²) / 2.
Кинетическая энергия первого тела: кинетическая_энергия₁ = (масса * скорость₁²) / 2 = (3 кг * (2 м/с)²) / 2 = 6 Дж.
Кинетическая энергия второго тела: кинетическая_энергия₂ = (масса * скорость₂²) / 2 = (3 кг * (2 м/с)²) / 2 = 6 Дж.
Так как скорости направлены в противоположные стороны, то полная кинетическая энергия системы тел будет равна сумме кинетических энергий каждого тела: кинетическая_энергия_системы_тел = кинетическая_энергия₁ + кинетическая_энергия₂ = 6 Дж + 6 Дж = 12 Дж.
Итак, импульс системы тел равен 0 кг*м/с, а кинетическая энергия системы тел равна 12 Дж.
система из двух тел, движущихся в противоположные стороны
импульсы ВЕКТОРНО складываются сумма равна 0
mv-mv=3*2-3*2=0
кинетические энергии скалярно складываются
mv^2/2+mv^2/2=2*mv^2/2=mv^2=3*2^2=12 Дж