Чтобы решить эту задачу, давайте сначала определим модуль импульса шайбы непосредственно перед ударом и затем найдем модуль изменения импульса в результате удара.
- Модуль импульса шайбы перед ударом.
Импульс ( p ) тела можно вычислить по формуле:
[ p = m \cdot v ]
где:
- ( m ) — масса шайбы в килограммах,
- ( v ) — скорость шайбы в метрах в секунду.
Масса шайбы составляет 150 г, что равно ( 0.150 , \text{кг} ), а скорость перед ударом равна 20 м/с. Подставим значения в формулу:
[
p = 0.150 , \text{кг} \cdot 20 , \text{м/с} = 3.0 , \text{кг} \cdot \text{м/с}
]
Таким образом, модуль импульса шайбы непосредственно перед ударом составляет ( 3.0 , \text{кг} \cdot \text{м/с} ).
- Модуль изменения импульса шайбы в результате удара.
Перед ударом шайба движется в одном направлении, а после удара её скорость меняется на противоположную с той же величиной. Если обозначить скорость после удара как ( v' ), то она будет равна ( -20 , \text{м/с} ) (отрицательная величина указывает на изменение направления).
Импульс шайбы после удара:
[
p' = m \cdot v' = 0.150 , \text{кг} \cdot (-20 , \text{м/с}) = -3.0 , \text{кг} \cdot \text{м/с}
]
Теперь найдем изменение импульса ( \Delta p ):
[
\Delta p = p' - p = (-3.0 , \text{кг} \cdot \text{м/с}) - (3.0 , \text{кг} \cdot \text{м/с}) = -6.0 , \text{кг} \cdot \text{м/с}
]
Таким образом, модуль изменения импульса составляет ( 6.0 , \text{кг} \cdot \text{м/с} ).
Итак, в итоге мы получили:
- Модуль импульса шайбы непосредственно перед ударом: ( 3.0 , \text{кг} \cdot \text{м/с} ).
- Модуль изменения импульса в результате удара: ( 6.0 , \text{кг} \cdot \text{м/с} ).
