Основно съдържание
Библиотека по физика
Курс: Библиотека по физика > Раздел 6
Урок 1: Импулс на тяло и импулс на сила- Практически примери: запазване на импулса
- Запознаване с понятието импулс
- Пример с топка за импулс на сила и импулс на тяло
- Какво са импулс (на тяло) и импулс на сила?
- Какво представлява запазването на импулса?
- Пример за удар с плодове
- Импулс: Кънкьор на лед хвърля топка
- Задача с импулс в 2 измерения
- Задача с импулс в 2 измерения (част 2)
- Какво представлява удар в две измерения?
- Графики сила спрямо време
© 2023 Khan AcademyУсловия за ползванеДекларация за поверителностПолитика за Бисквитки
Импулс: Кънкьор на лед хвърля топка
Проста задача за запазване на импулса, включваща кънкьор на лед и топка. Създадено от Сал Кан.
Искаш ли да се присъединиш към разговора?
Все още няма публикации.
Видео транскрипция
Здравей отново. Сега ще реша още две
задачи с импулс. В първата задача имам кънкьорка,
която се пързаля по ледена пързалка. Тя държи топка. Тази топка – нека я начертая –
е 0,15-килограмова топка. И тя я хвърля. Да кажем, че я хвърля
право напред пред себе си, въпреки че се е
вторачила в нас. Тялото ѝ е насочено напред. Тя я хвърля
директно напред. Разбирам, че е трудно да хвърлиш
нещо право напред, но нека приемем,
че тя може. Тя я хвърля право напред
с големина на скоростта – или, тъй като ще дадем
и посока, това е скорост, понеже големината на скоростта
е само число, докато скоростта е
число и посока – тя хвърля топката с
35 метра в секунда и топката е
0,15 килограма. Задачата казва, че тяхната
обща маса, тя плюс топката,
е 50 килограма. И двете са неподвижни,
преди да направи каквото и да е, а после хвърля тази топка
и въпросът е: "Каква е нейната
скорост на откат?" Или, по същество,
чрез хвърлянето на топката с колко момичето
бута себе си назад? Каква е нейната скорост
в посока назад? Ако не ти е познат
терминът откат, той често се прилага, когато някой....
не, че искаме да мислим за насилие...
но ако стреляш с пистолет, рамото ти отскача назад
(това е откатът), понеже, отново,
импулсът е запазен. Има определено количество импулс,
което отива в този куршум, който е много лек и бърз,
и се движи напред. Но тъй като импулсът е запазен,
рамото ти има скорост назад. Но ще решим
друга задача с това. Нека се върнем
обратно към тази. Както казах,
импулсът е запазен. Какъв е импулсът в
началото на задачата, т.е. началният импулс? Нека взема
различен цвят. Това е началният
импулс. В началото масата
е 50 килограма, понеже тя и топката общо са 50 килограма,
по скоростта. Скоростта е 0. В началото има 0 скорост
в системата. Тоест импулсът
е 0. Р начален е
равен на 0. И тъй като започваме със
сумарен импулс от 0, трябва да приключим със
сумарен импулс от 0. Какъв е импулсът
по-късно? Топката се движи с
35 метра в секунда. Тя има маса
от 0,15 килограма. Засега ще игнорирам мерните единици,
за да спестя място. По скоростта
на топката, по 35 метра
в секунда. Това е импулсът на топката
плюс новия импулс на кънкьорката. Каква е
нейната маса? Нейната маса ще е
50 минус това. Няма да има голямо значение,
но да кажем, че е 49,58 килограма по нейната
нова скорост. Нека наречем това
скорост на кънкьорката. Нека извадя
доверения си калкулатор. Добре, да видим. 0,15 по 35
е равно на 5,25. Това е равно на 5,25. Плюс 49,85 по скоростта
на кънкьорката, крайната скорост. И, разбира се, това е равно на 0,
понеже началната скорост е била 0. Нека извадим
5,25 от двете страни и тогава уравнението става
-5,25 е равно на 49,85 по скоростта
на кънкьорката. Казваме, че импулсът
само на топката е 5,25. И тъй като комбинираната система трябва
да има сумарен импулс от 0, казваме, че импулсът на кънкьорката
трябва да е 5,25 в другата посока, назад, или има импулс
от -5,25. И, за да намерим скоростта,
просто делим нейния импулс
на нейната маса. Делим двете страни на 49,85
и получаваш скоростта на кънкьорката. Да видим. Нека направим това отрицателно число –
делено на 49,85 е равно на
-0,105. -0,105 метра в секунда. Това е интересно. Когато хвърли тази топка
с 35 метра в секунда, което е доста бързо, тя ще отскочи назад с (ще има откат от)
10 сантиметра, да, приблизително
10 сантиметра в секунда. Ще отскочи доста
по-бавно, въпреки че ще
се придвижи назад. И, ако помислиш, това е
вид тяга. Така работят
ракетите. Те изстрелват нещо, което, може би,
има по-малко маса, но го правят много бързо. И това, тъй като имаме
запазване на импулса, кара ракетата да се движи
в другата посока. Да видим дали можем
да поберем друга задача. Всъщност вероятно е по-добре
да оставя тази задача свършена и после ще имам повече
време за следващата задача, която ще е
малко по-трудна. Ще се видим
скоро.