Камешек массой 30 г упал с высоты 20 м. Каким импульсом обладал камешек в момент удара о землю?

Ответы на вопрос

Отвечает Резниченко Родион.

Для того чтобы найти импульс камешка в момент удара о землю, нужно рассчитать его скорость в момент удара, а затем использовать формулу для импульса.

Шаг 1. Находим скорость камешка в момент удара

Для этого применим закон сохранения механической энергии или уравнение движения для свободно падающего тела. Предположим, что сопротивление воздуха пренебрежимо мало.

Механическая энергия тела сохраняется: потенциальная энергия в начале падения переходит в кинетическую энергию в момент удара. Потенциальная энергия в начале падения:

E_p = mgh

где:

$m$ — масса камешка (30 г = 0,03 кг),
$g$ — ускорение свободного падения (9,8 м/с²),
$h$ — высота падения (20 м).

Потенциальная энергия преобразуется в кинетическую в момент удара, так что:

E_k = \frac{mv^2}{2}

где $v$ — скорость камешка в момент удара.

Из закона сохранения энергии имеем:

mgh = \frac{mv^2}{2}

Убираем массу $m$ из обеих частей уравнения:

gh = \frac{v^2}{2}

Теперь решим это уравнение для $v$ :

v^2 = 2gh

v = \sqrt{2gh}

v = \sqrt{2 \cdot 9,8 \cdot 20}

v = \sqrt{392}

v \approx 19,8 \, \text{м/с}

Таким образом, скорость камешка в момент удара о землю примерно равна 19,8 м/с.

Шаг 2. Находим импульс

Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость:

I = mv

где:

$m$ — масса камешка (0,03 кг),
$v$ — скорость камешка в момент удара (19,8 м/с).

Подставляем значения:

I = 0,03 \times 19,8

I \approx 0,594 \, \text{кг·м/с}

Ответ: Импульс камешка в момент удара о землю составляет примерно 0,594 кг·м/с.

Камешек массой 30 г упал с высоты 20 м. Каким импульсом обладал камешек в момент удара о землю?

Ответы на вопрос

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика