1. Шарик массой 100 г движется с постоянной скоростью 1,5 м/с, после чего движется обратно, не меняя скорости по модулю. Каково изменение импульса шарика?

Дано:

• Масса шарика m = 100 г = 0.1 кг
• Скорость до поворота v_i = +1.5 м/с (направление вправо, скажем)
• Скорость после поворота v_f = -1.5 м/с (движется обратно, та же величина скорости)

Найти изменение импульса Δp (равно импульсу, который шарик получил в процессе торможения/разворота).

Решение:

1. Моментум до поворота: p_i = m v_i = 0.1 × 1.5 = 0.15 кг·м/с
2. Моментум после поворота: p_f = m v_f = 0.1 × (-1.5) = -0.15 кг·м/с
3. Изменение импульса: Δp = p_f − p_i = (-0.15) − 0.15 = −0.30 кг·м/с

Ответ:

• Изменение импульса равно 0.30 кг·м/с (по модулю).
• Векторно Δp = −0.30 кг·м/с, то есть импульс改变 направлен против исходного направления движения.

Дополнение:

• Так как скорость остаётся по модулю той же, но меняется направление, модуль изменения импульса равен 2 m v = 2 × 0.1 × 1.5 = 0.30 кг·м/с.
• Импульс J = Δp также равен среднему импульсу силы, приложенной за время поворота, но время поворота здесь не дано, поэтому точную силу определить нельзя.