Вектор импульса (или количества движения) тела определяется как произведение массы тела m на его скорость v и имеет направление скорости:
p = m * v
Импульс — векторная величина, так что как его направление, так и модуль имеют значение.
В случае двух игрушечных машинок, движущихся навстречу друг другу, модули их импульсов будут равны, т.к. модули скоростей и масс у них одинаковы:
|p1| = m1 * |v1|
|p2| = m2 * |v2|
где:
- m1 и m2 — массы игрушечных машин (0,2 кг каждая),
- v1 и v2 — скорости машин (0,1 м/с каждая),
- |p1| и |p2| — модули векторов импульсов машин.
Подставляем значения:
|p1| = 0,2 кг * 0,1 м/с = 0,02 кгм/с
|p2| = 0,2 кг * 0,1 м/с = 0,02 кгм/с
Модули векторов импульсов равны и составляют 0,02 кг*м/с для каждой машины.
Однако направления этих векторов противоположны, так как скорости машин направлены навстречу друг другу. Если выбрать ось X так, чтобы она была параллельна траектории движения машин и задать положительное направление (например, в направлении движения одной из машин), то проекции импульсов на эту ось будут противоположны по знаку.
Пусть для машины 1 направление скорости положительно, тогда:
p1x = m1 * v1 = 0,2 кг * 0,1 м/с = 0,02 кг*м/с
Для машины 2, двигающейся навстречу:
p2x = m2 * (-v2) = 0,2 кг * (-0,1 м/с) = -0,02 кг*м/с
Итак, проекция импульса первой машины на ось X равна +0,02 кгм/с, а проекция импульса второй машины на ту же ось равна -0,02 кгм/с. Векторы импульсов машин не равны из-за их противоположных направлений, но их модули равны.