5. Чому куля, вилетівши з рушниці, не розбиває шибку на осколки, а утворює в ній круглий отвір?
6. Щоб зійти на берег, човняр рушив від корми човна до його носової частини. Чому при цьому човен відійшов від берега?
Розрахункові задачі
1. Візок масою = 120 кг котиться зі швидкістю = 6 м/с. Людина, яка бігла назустріч візку зі швидкістю = 9 км/год, стрибає у візок. З якою швидкістю рухається після цього візок, якщо маса людини = 60 кг?
Дано: Розв'язання
= 120 кг Візьмемо вісь Ох у напрямі руху візка, тоді
= 6 м/с =6 м/с, =-2,5 м/с. Зовнішніми си-
= 60 кг лами, що діють на систему «візок + люди-
= 9 км/год = 2,5 м/с на» в напрямі осі Ох, можна знехтувати.
Отже, проекція повного імпульсу системи
на цю вісь зберігається:
.
Звідки ,
; (м/с).
Відповідь: = 3,2 м/с.
2. Снаряд, випущений вертикально вгору, вибухнув у верхній точці траєкторії. Перший осколок масою 1 кг набрав швидкість 400 м/с, напрямлену горизонтально. Другий осколок масою 1,5 кг полетів вертикально вгору зі швидкістю 200 м/с. Якою є швидкість третього осколка, якщо його маса дорівнює 2 кг? (36: № 23.18) Розв'язання. Снаряд, що вибухає, можна вважати замкнутою системою, тому що сила тяжіння є набагато меншою, ніж сила тиску порохових газів, які розривають снаряд на осколки. Отже, можна використати закон збереження імпульсу. Оскільки снаряд вибухнув у верхній точці траєкторії, векторна сума імпульсів усіх осколків має дорівнювати нулю. Отже, вектори імпульсів осколків утворюють трикутник; цей трикутник прямокутний, а шуканий вектор — його гіпотенуза. Звідси
, .
3. З гармати масою = 200 кг стріляють у горизонтальному напрямі. Якою є швидкість віддачі гармати після пострілу, якщо ядро масою кг вилетіло зі швидкістю 400 м/с? Як зміниться відповідь, якщо ядро вилетіло під кутом 60° до горизонту?
Розв'язання. Оскільки початкові швидкості гармати і ядра дорівнюють нулю, із закону збереження імпульсу одержуємо
Таким чином, . Знак «мінус» указує на те, що швидкість
гармати напрямлена протилежно швидкості ядра. Підставляючи числові дані, одержуємо = 2 м/с .
Якщо ядро вилітає під кутом до горизонту, зберігається тільки горизонтальна проекція сумарного імпульсу системи «гармата і ядро».
Напрямимо вісь х горизонтально в напрямі пострілу (див. рисунок). Тоді в проекціях на вісь х одержуємо:
,
.
Таким чином, , звідки знаходимо . Як і слід було очікувати, у разі пострілу під кутом до горизонту швидкість віддачі гармати є меншою, ніж у разі горизонтального пострілу: вертикальну складову імпульсу віддачі «бере на себе» земна куля, у яку впирається гармата. Підставляючи числові дані, одержуємо = 1 м/с .
4. Снаряд, випущений із гармати, розірвався у верхній точці траєкторії на два осколки однакової маси. Один з осколків полетів у зворотному напрямі й розбив гармату, з якої був випущений снаряд. На якій відстані від гармати впав другий осколок, якщо вибух стався на відстані 2 км (по горизонталі) від гармати? (Відповідь: 8 км.)
5. Людина масою 70 кг перебуває на кормі човна, довжина якого 3 м, а маса 120 кг. Людина переходить на ніс човна. На яку відстань човен пересунеться відносно води? (Відповідь: 1 м.)
Домашнє завдання
Основне:
1. К: впр. 23 (4, 5).
2. Г: § 19 (19.3).
3. 1) Мисливець перебуває в човні, що рухається зі швидкістю 1 м/с. Скільки пострілів у напрямі руху човна має зробити мисливець, щоб човен зупинився? Маса човна разом із мисливцем дорівнює 180 кг, маса заряду 18 г, швидкість вильоту дробу і порохових газів дорівнює 500 м/с. (36: 23.16)
2) Віз із піском загальною масою 700 кг рухався зі швидкістю 9 км/год у напрямі до гармати. Випущений зі гармати снаряд масою 10 кг влучив у віз, рухаючись зі швидкістю 400м/с під кутом 30° до горизонту. Снаряд застряг у піску. З якою швидкістю рухався віз після удару? (36: № 23.17)
3) По навчальній мішені стріляють із кулемета. Маса кулі 5 г, швидкість кулі 400 м/с, темп стрільби — 180пострілів за хвилину. Усі кулі застряють у мішені. З якою середньою силою вони діють на мішень? (36: № 23.19)
4. Д:
підготуватися до самостійних робот № 26 і№ 27.
Додаткове:
1. Ф-9: §47.
2. 36: № 23.21, 23.22.
Самостійна робота № 26
«Імпульс тіла»
Початковий рівень
1. Якою є маса тіла, якщо його імпульс дорівнює 500кг∙м/с , а швидкість 20 м/с?
2. Кулька масою 500 г рівномірно котиться зі швидкістю 2 м/с. Чому дорівнює імпульс тіла?
Середній рівень
1. З якою швидкістю має летіти хокейна шайба масою 160 г, щоб її імпульс дорівнював імпульсу кулі масою 8 г, що летить зі швидкістю 600 м/с? (Відповідь: 30 м/с.)
2. З якою силою діє молоток масою 0,5 кг на цвях під
час удару, якщо швидкість молотка перед ударом 2 м/с? Вважайте, що
удар тривав 0,01 с. (Відповідь:
100 Н.)
Достатній рівень
1. Рух матеріальної точки, маса якої 3 кг, описується рівнянням: . Знайдіть зміну імпульсу тіла за перші 8 с її руху. Знайдіть імпульс сили, що викликала цю зміню, за цей самий час. (Відповідь: 96кг м/с; 96 Н∙с .)
2. Сталева кулька масою 0,05 кг падає з висоти 5 м на сталеву плиту. Після зіткнення кулька відскакує від плити з такою ж за модулем швидкістю. Знайдіть силу, що діяла на плиту під час удару, вважаючи її сталою. Час зіткнення дорівнює 0,01 с. (Відповідь: 100,5 Н.)
Високий рівень
1. а) Чи можна стверджувати, що імпульс тіла є відносним? Відповідь обґрунтуйте.
б) Кулька масою 200 г, що падала вертикально, вдарилася об підлогу зі швидкістю 5 м/с і підстрибнула на висоту 46 см. Знайдіть зміну імпульсу кульки під час удару. (Відповідь:, 1,6 кг∙м/с .)
2. а) Чому куля, вилетівши з рушниці, не може відчинити двері, але пробиває в них отвір, тоді як тиском пальця двері відчинити легко, але зробити отвір неможливо?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.