1. Почему наша рука, в которой мы держим кирпич, не чувствует сильной боли при ударе молотком по кирпичу?
2. Что должен делать космонавт, чтобы без помощи других вер­ нуться в ракету из открытого космоса?
3. Когда мы толкаем лодку, находясь на берегу, она сдвигается. Почему лодка остается неподвижной, когда мы толкаем лодку, находясь в ней?
4. При попытке потянуть тело за нить, к которой оно привязано, в течение 0,05 с с силой 20 Н тело не сдвинулось. Когда же нить тянули в течение 2 с с такой же силой, тело сдвинулось с места. Найдите импульсы силы для обоих случаев и сравните их.
5. Камень массой 20 г, летящий со скоростью 15 м/с, ударился о стекло, но не разбил его. Но при ударе о стекло камня массой 100 г, летящего с той же скоростью, оно разбилось. Стекло разбилось также при ударе камня массой 20 г, летящего со ско­ ростью 60 м/с. Вычислите и сравните импульсы тела для всех трех случаев. Почему в первом случае стекло не разбилось?
6. Камень массой 100 г брошен со скоростью 5 м/с в горизонталь­ ном направлении. Каким был импульс камня в момент полета?
7. Два автомобиля массами 1200 кг, двигавшиеся навстречу друг к другу, столкнулись. Каким был импульс автомобилей при столкновении, если скорости их были равны соответственно 90 и 120 км/ч? Каким был бы импульс автомобилей, если бы их скорости составляли 36 и 54 км/ч соответственно? В каком случае ущерб от столкновения будет больше и почему?
143

1) Рука, на которой лежит кирпич, не ощущает боли от удара молотка, т.к. молоток действует на кирпич очень недолго, и кирпич не успевает прийти в движение из-за явления инерции
2) В этом случае космонавт будет продолжатель движение по орбите, находясь рядом со станцией. Для перемещения к люку или в другую точку станции используется не канат, а Индивидуальный ракетный двигатель (ИРД)
3) Лодка и человек в лодке составляют замкнутую систему. Любые процессы в замкнутой системе не могут изменить центр масс системы. Даже в том случае, когда человек переходит с кормы на нос лодки, положение центра масс системы ЛОДКА-ЧЕЛОВЕК не меняется.
Если же человек сошел с лодки, то теперь по отношению к лодке он является ВНЕШНИМ ТЕЛОМ, не входящим в замкнутую систему “ЛОДКА”. Действие со стороны этого внешнего тела теперь изменяет положение центра масс лодки. (происходит перемещение).
4) Действует основная формула импульса через силу.
P=F*t, где P – импульс; F – сила воздействия; t – время воздействия.
В первом случае P1=F*t1; P1=20*0,05=1 (Н*с)
Во втором случае P2=F*t2; P2=20*2=40 (H*c)
Импульс во втором случае на 39 Н*с больше чем в первом.
5) Есть формула p=mV Значит р1=20г*15м/с=300г*м/с р2=100г*15м/с=1500г*м/с р3=20г*60м/с=1200г*м/с и сравнение р1<р3<р2, а стекло не разбилось, т.к. импульс был очень слабым
6) P=mv=0.1*5=0.5 кг м/с
7) Дано:
m₁=m₂=m
υ₁ = 90 км/ч = 25 м/с (перевод в систему СИ)
υ₂ = 120 км/ч = 33,33 м/с
υ₃ = 36 км/ч = 10 м/с
υ₄ = 54км/ч = 15 м/с
P(общий в 1-ом случае)-?
P(общий во 2-ом случае)-?
Решение:
P=mυ
P(общ. в 1-ом) = P₁ + P₂, но автомобили двигались навстречу друг другу ⇒
P(общ. 1-ом) = Р₂ – Р₁ (взяли так, чтобы не получить отрицательное число, а если говорить по умному, то направили ось Ох в сторону Р₂)
Р(общ. 1-ом) = mυ₂ – mυ₁ = m(υ₂ – υ₁) = 1200(33,33 – 25) = 9996 кг*м/с
P(общ. 2-ом) = mυ₄ – mυ₃ = m(υ₄ – υ₃) = 1200(15-10) = 6000 кг*м/с ( По тем же соображениям, которые были в 1-ом случае, получаем эту формулу)