3. Законы сохранения

§ 20. Импульс. Закон сохранения импульса

559. Два тела одинакового объема — стальное и свинцовое — движутся с одинаковыми скоростями. Сравните импульсы этих тел.

560. Положите на стол портфель и привяжите к нему нитку. Медленно потяните нитку, и портфель начнет двигаться с ускоре­нием. А теперь резко дерните нить. Что наблюдаете? Попробуй­те объяснить результаты опыта при помощи понятия «импульс».

561. Какое физическое явление иллюстрирует корейская по­словица «Легким молоточком гвоздя не забить»? Верна ли она?

562. Почему при стрельбе из пневматического или другого оружия приклад винтовки надо прижать плотнее к плечу?

563. Мальчик прыгает с нагруженной баржи на берег. Поче­му практически не заметно движение баржи в сторону, противо­положную прыжку?

564. Некоторые морские животные, например каракатицы, перемещаются в воде, выбрасывая из себя струю жидкости. Ка­кое физическое явление лежит в основе такого движения?

565. Белку с полными лапками орехов посадили на гладкий стол и толкнули по направлению к краю. Как белка может пре­дотвратить падение на пол?

566. Почему пожарному трудно удерживать в руках бранд­спойт, из которого бьет вода?

567. Каким образом космонавт, не связанный с кораблем, может вернуться на корабль, не прибегая к помощи троса или других космонавтов?

568. Надутый воздушный шарик пущен в воздух выпускным отверстием вниз, так что воздух свободно выходит из него. По­чему шарик стремительно взлетает вверх?

569. Почему при посадке космического корабля на поверх­ность Луны его сопло должно быть направлено к Луне?

570. Метеорит сгорает в атмосфере, не достигая поверхности Земли. Куда девается при этом его количество движения (им­пульс)?

571. Рассчитайте импульсы перечисленных ниже тел и срав­ните их между собой (см. табл. 19). Недостающие данные найди­те в соответствующих справочниках.

Таблица. 19

Тело	Масса	Скорость	Импульс
Мальчик	50 кг
Мотоцикл	200 кг
Автомобиль	1200 кг
Пуля	9 г

559. Тело имеет массу 2 кг. Можно ли изменить скорость это­го тела от 2 м/с до 20 м/с с помощью силы в 2 Н? А с помощью силы в 9 Н? Что для этого необходимо?

560. Можно ли изменить скорость тела массой 5 кг от 1 м/с до 11 м/с за 2 с? А за 5 с? Что для этого необходимо сделать?

561. На тело массой 2 кг в течение 5 с действовала сила 12 Н. Найдите изменение импульса этого тела. Можно ли найти изме­нение скорости тела за это время?

562. Шарик массой 100 г упал на горизонтальную площад­ку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Скорость направле­на вдоль вертикали. Считая, что в момент отскока шарик имел скорость 10 м/с (абсолютно упругий удар), найдите изменение его импульса и рассчитайте среднюю силу удара. Удар длился 0,01с.

563. Шарик массой 100 г упал на горизонтальную площадку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Скорость направлена вдоль вертикали. Считая, что шарик прилип к площадке (абсолютно неупругий удар), найдите изменение его импульса и рассчитай­те среднюю силу удара. Удар длился 0,05 с.

564. Скорость тела, движущегося прямолинейно, изменяется по закону: v_x = 10 + 21 (все величины измерены в единицах СИ). Найдите импульс тела через 5 с после начала наблюдения, если его масса 2 кг. Каково изменение импульса за эти 5 с?

2 4 6 8 10 г, с

Рис. 100

25 ■ 20 - 15 • 10 5-

Рис. 99

559. На рис. 99 изображен график зависимости скорости тела массой 0,5 кг от времени. В какие промежутки времени импульс этого тела изменялся? Найдите изменение импульса за первые 4 с и за следующие 4 с движения. Результат объясните.

560. На рис. 100 изображены графики зависимости скорости двух тел от времени. Массы тел одинаковы и равны 1 кг. В ка­кие промежутки времени импульс этих тел изменялся? Найдите изменение импульса каждого тела за первые 10 с наблюдения. Объясните полученный результат и изобразите на рисунке на­правление силы, действующей на каждое из тел.

561. Мальчик массой 30 кг, бегущий со скоростью 2,5 м/с, вска­кивает на неподвижную тележку массой 15 кг. Чему равна ско­рость тележки с мальчиком?

562. Вагон массой 30 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с, автоматически сцепляется на ходу с непод­вижным вагоном массой 20 т. С какой скоростью движется сцепка?

563. Вагон массой 30 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с, автоматически сцепился на ходу с непод­вижным вагоном. Какова масса этого вагона, если после сцепки вагоны движутся со скоростью 0,9 м/с?

564. Мальчик массой 30 кг спрыгивает с неподвижной тележ­ки со скоростью 2,5 м/с. Чему равна скорость тележки сразу после этого прыжка, если ее масса 15 кг?

565. Два неупругих шара массами 6 кг и 4 кг движутся со скоростями, соответственно равными 8 м/с и 3 м/с, направлен­ными вдоль одной прямой. С какой скоростью будут двигаться шары после абсолютно неупругого столкновения, если они дви­гались навстречу друг другу?

566. Два неупругих шара массами 6 кг и 4 кг движутся в од­ном направлении вдоль одной прямой. С какой скоростью будут

двигаться шары после столкновения, если непосредственно пе­ред ним скорость первого шара была равна 8 м/с, а скорость по­роге 3 м/с?

559. Тележка с песком катится со скоростью 1 м/с по гори­зонтальному пути без трения. Навстречу тележке летит ядро массой 2 кг со скоростью 7 м/с, направленной горизонтально. После попадания в тележку ядро застревает в песке. С какой скоростью и в какую сторону будет двигаться тележка после стол­кновения с ядром, если масса тележки равна 10 кг?

560. Тележка с песком общей массой 10 кг катится равномер­но со скоростью 2 м/с по горизонтальному пути без трения. На­встречу тележке летит шар массой 2 кг с горизонтальной скоро­стью 7 м/с. Шар после попадания в песок застревает в нем. В какую сторону и с какой скоростью покатится тележка после столкновения с шаром?

561. Тележка с песком общей массой 10 кг катится равномерно со скоростью 2 м/с по горизонтальному пути без трения. Вслед за тележкой летит шар массой 2 кг с горизонтальной скоростью 7 м/с. Шар после попадания в песок застревает в нем. В какую сторону и с какой скоростью покатится тележка после столкно­вения с шаром?

562. Тележка с песком общей массой 10 кг катится равномер­но со скоростью 2 м/с по горизонтальному пути без трения. На­встречу тележке летит шар массой 2 кг с горизонтальной скоро­стью 10 м/с. Шар после попадания в песок застревает в нем. В какую сторону и с какой скоростью покатится тележка после столкновения с шаром?

563. Шар массой 10 кг катится по горизонтальной поверхнос­ти со скоростью 2 м/с и сталкивается с другим шаром, движущим­ся ему навстречу со скоростью 1 м/с. В результате абсолютно неупругого столкновения шары остановились. Какова масса вто­рого шара?

564. На тележку массой 100 кг, движущуюся равномерно по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью 3 м/с, верти­кально падает груз массой 50 кг. С какой скоростью будет дви­гаться тележка, если груз остается на ней?