Дано:
- масса пластилина m = 200 г = 0.2 кг
- высота h = 5 м
- ускорение свободного падения g = 9.8 м/с²
Найти:
- изменение импульса Δр = p2 - p1
- выразить Δр через начальный импульс p1
Решение:
1. Определим начальный импульс p1:
Пластилин падает с высоты, значит его начальная скорость равна нулю, и начальный импульс p1 = 0 (так как импульс p = mv, а скорость на старте v1 = 0).
p1 = 0.2 кг * 0 м/с = 0
2. Найдем конечную скорость v2 в момент удара с землей:
Используем формулу для скорости при свободном падении:
v2 = √(2 * g * h)
v2 = √(2 * 9.8 м/с² * 5 м) = √(98 м²/с²) = 9.9 м/с
3. Вычислим конечный импульс p2:
p2 = m * v2 = 0.2 кг * 9.9 м/с = 1.98 кг·м/с
4. Найдем изменение импульса Δр:
Δр = p2 - p1
Δр = 1.98 кг·м/с - 0 = 1.98 кг·м/с
5. Направление вектора изменения импульса Δр:
- Вектор изменения импульса Δр направлен вниз, так как пластилин падает вертикально вниз и после удара прилипает к асфальту.
Ответ:
Δр = 1.98 кг·м/с, направление вектора Δр — вниз.