Закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса Вагон массой m движущейся со скоростью

Законы сохранения Часть А А1. Вагон массой m, движущийся со скоростью v, сталкивается с неподвижным вагоном массой 2m. Каким суммарным импульсом обладают два вагона после столкновения.? /3mv 3. 1/2mv 4. mv А2. Теннисный мяч массой m, движущийся со скоростью v, сталкивается с таким же мячом, движущимся со скоростью v в противоположном направлении. Каким суммарным импульсом обладают два мяча после абсолютно упругого столкновения? mv 3. 1/2mv 4. Mv А3. Человек массой m прыгает с горизонтальной скоростью v с берега в неподвижную лодку массой М. Каким суммарным импульсом обладают лодка с человеком, если сопротивление воды движению лодки пренебрежимо мало? mv 3.(m + M)v 4. mMv/ m +M

А4. Человек массой m прыгает с горизонтальной скоростью v относительно Земли из неподвижной лодки массой М на берег. Каким суммарным импульсом относительно Земли обладают лодка и человек в момент отрыва человека от лодки? mv 3. (m + M)v 4. 2 mv А5. Два тела массами 3 кг и 2 кг, движущиеся навстречу друг другу со скоростями 2 м/с и 3 м/c соответственно после неупругого удара: 1.будут двигаться вправо со скоростью 2 м/c; 2.будут двигаться влево со скоростью 1 м/с. 3.остановятся; 4.будут двигаться вправо со скоростью 1 м/с А6. Мальчик массой 50 кг бежит и прыгает на движущиеся навстречу сани массой 10 кг. Перед прыжком скорость мальчика равна 1,5 м/c, скорость саней 1 м/с. Чему равна начальная скорость совместного движения? 1. 0,5 м/c 2. 1,1 м/с 3. 1,3 м/с 4. 1,4 м/с

А7. Мальчик массой 40 кг бежит и запрыгивает на движущуюся по горизонтальной ледяной поверхности сани массой 10 кг. Перед прыжком скорость мальчика равна 2 м/с, скорость саней 1,5 м/с, вектора скоростей перпендикулярны друг другу. Чему равна скорость их совместного движения? 1.0,5 м/с 2. 1,6 м/с 3. 2,5 м/с 4. 3,5 м/с А8. Два пластилиновых шарика массами 0,1 кг и 0,2 кг летят навстречу друг другу со скоростями 20 м/с и 10 м/с. Столкнувшись, они слипаются. На сколько изменилась внутренняя энергия шариков после столкновения? 1.на 19 Дж 2. на 20 Дж 3. на 30 Дж 4. на 40 Дж А9. Закреплённый пружинный пистолет стреляет вертикально вверх. На какую высоту h поднимается пуля, если её масса m, жёсткость пружины k, деформация пружины перед выстрелом х? Трением и массой пружины пренебречь. 1. kx²/2mg 2. 2kx²/ mg 3. kx²/4mg 4. kx²/mg

А10. Человек подбросил мяч массой 0,1 кг с поверхности Земли с начальной скоростью 2 м/с. Определите потенциальную энергию мяча в максимальной точке подъёма. Сопротивлением воздуха пренебречь. 1.0,4 Дж 2. 0,3 Дж 3. 0,2 Дж 4. 0,1 Дж А11. На какую максимальную высоту h может подняться мяч массой 0,5 кг брошенный вертикально вверх с начальной скоростью 10 м/с? 1.1,1 м 2. 1,6 м 3. 2,2 м 4. 5 м А12. Человек массой 70 кг переходит с кормы на нос изначально неподвижного плота. Плот массой 140 кг имеет длину 3 м. Определите, на какое расстояние L переместится плот? 1. 1 м 2. 2 м 3. 1,5 м 4. 3 м

А13. Деревянный брусок массой 1 кг лежит на гладкой плоскости. Пуля массой 10 г попадает в него и застревает. С какой скоростью стал двигаться брусок, если скорость пули 800 м/с? 1.5,9 м/c 2. 6,3 м/c 3. 7 м/c 4. 7,9 м/c А14. Тело, массы m, падает с высоты 2 м без начальной скорости на Землю. Работа силы сопротивления воздуха 2 Дж, а скорость тела при ударе о землю 6 м/c. Найти массу тела. g = 9,8 м/с² 1.2 кг 2. 1,25 кг 3. 0,5 кг 4. 4 кг А 15. Человек массой 80 кг стоит на платформе массой 20 кг и стреляет из пистолета. Скорость пули 600 м/c, масса 9 г. Найдите скорость платформы после выстрела. 1.5,4 м/c 2. 0,54 м/c 3. 0,054 м/c 4. 0,108 м/c А16. Летящая вертикально вверх ракета разрывается в наивысшей точке траектории на высоте 30 м на 2 одинаковых части, одна из которых летит вертикально вниз, а другая вверх..Найти модуль скорости второй части сразу после разрыва, если первая часть падает на Землю через 2 с? 1. 3 м/c 2. 4 м/c 3. 5 м/c 4. 6 м/c

А17. Летящая горизонтально со скоростью 20 м/с пластилиновая пуля попадает в неподвижно висящий груз, в результате чего груз с прилипшей к нему пулей начинает совершать колебания. Максимальный угол отклонения нити от вертикали при этом 60°. Каково отношение масс груза и пули? А18. Шарик, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью v, налетает на лежащий на той же поверхности более тяжёлый шарик. В результате частично неупругого удара первый шарик остановился, причём 75% его первоначальной энергии перешла в тепло. Какова скорость второго шарика после удара? 1.1/4v 2. 1/2v 3. 3/4v 4. 0,7v А19. Конькобежец, разогнавшись, въезжает на ледяную гору, наклонённую под углом 30° к горизонту и, проезжает до полной остановки 10 м. Какова была скорость конькобежца перед началом подъёма? Трением пренебречь м/с м/c м/с м/с

Вагон массой m , движущийся со скоростью сталкивается с неподвижным вагоном массой 2m . Каким суммарным импульсом обладают два вагона после столкновения в той же системе отсчета? Действие других тел на вагоны в горизонтальном направлении пренебрежимо мало.

Решение.

Поскольку, согласно условию, можно считать, что в горизонтальном направлении на систему вагонов не действует никаких внешних сил, для этой системы выполняется закон сохранения импульса. Следовательно, суммарный импульс двух вагонов после столкновения равен полному импульсу системы до столкновения:

Ответ: 4.

Ответ: 4

Я не понимаю, почему после взаимодействия mV, а не (m+2m)u?(я понимаю, что такого ответа нет, но объясните почему)

Заранее спасибо.

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Есть два способа определить, чему равен после взаимодействия полный импульс системы, на которую не действуют никакие внешние силы (или действие этих сил скомпенсировано).

Первый рассмотрен в решении. Для замкнутой системы выполняется закон сохранения импульса, а значит, искомая величина равна импульсу системы до столкновения, то есть, в нашем случае, импульсу первого вагона . В этом способе мы как бы считаем импульс системы до столкновения по определения (суммируя помноженные на массы скорости всех тел), а потом просто приравниваем его импульсу после столкновения.

Второй способ заключается в непосредственном подсчете импульса системы после столкновения по определению. Но для этого надо знать скорости всех тел. А эти скорости уже не всегда известны. Например, Вы написали для импульса после столкновения . Это правильно, но только в том случае, если оба вагона после столкновения сцепились и начали ехать с некоторой общей скоростью . Эту скорость Вы не знаете , так ее нет в условии, ее можно попытаться найти из закона сохранения импульса, но тут мы снова придем к первому варианту:)

Но это еще пол беды, в условии ни слова нет о том, что вагоны сцепились, они могли удариться, и поехать после столкновения с разными скоростями, скажем, и , и тогда импульс равен . При этом, если закон сохранения импульса выполняется, то про закон сохранения механической энергии нам ничего неизвестно, во время удара, часть кинетической энергии вагонов наверняка перешла в тепло, в результате чего сумма кинетических энергия вагонов после удара уже меньше, чем первоначальная кинетическая энергия первого вагона. Так что, если Вам не даны эти скорости и , то шансов рассчитать их у Вас, чтобы посчитать полный импульс, уже маловато:)

Опорный конспект:

Тест для самоконтроля по теме

«Импульс тела. Закон сохранения импульса».

1. Что такое импульс тела?

А) Произведение массы тела на его скорость.

Б) Произведение ускорения тела на его массу.

В) Произведение силы на время.

1. В каких единицах измеряется импульс тела?

А) Н Б) кг·м/с. В) кг/м/с Г) Дж

1. Каким свойством обладает импульс тел, составляющих замкнутую систему?

А) Свойством сохранения

Б) Свойством передачи

В) Свойством распределения

Г) Верны все утверждения А, Б, В

1. Каким выражением определяют импульс тела?

А) ma Б) mv В) Ft Г) mv 2 /2

1. Чему равно изменение импульса тела, если на него подействовала сила 15Н в течение 5с?

А) 3кг м/с Б) 5кг м/с В) 15кг м/с Г) 75кг м/с

1. Тело массой m движется со скоростью v. После взаимодействия со стенкой тело стало двигаться в противоположном направлении с той же по модулю скоростью. Чему равен модуль изменения импульса тела?

А) 0. Б) mv В) 2mv Г) 4mv

1. Железнодорожный вагон массой m, движущийся со скоростью v, сталкивается с неподвижным вагоном массой 2m и сцепляется с ним. Каким суммарным импульсом обладают два вагона после столкновения?

а) 0. в) mv б) 2mv г) 3 mv

1. Тележка массой 2 кг, движущаяся со скоростью 3м/с, сталкивается с неподвижной тележкой массой 4 кг и сцепляется с ней. Чему равна скорость обоих тележек после взаимодействия?

а) 0,5 м/с в) 1 м/с б) 1,5 м/с г) 3 м/с

1. Вагон массой 20т., движущийся со скоростью 0,3м/с, догоняет вагон массой 30т., движущийся со скоростью 0,2м/с, и сцепляется с ним. С какой скоростью вагоны двигаются далее, как единое целое?

1)0,25м/с; 2)0,24м/с; 3)0,5м/с; 4)0,22м/с; 5)0,28м/с

1. Охотник массой 60 кг, стоящий на гладком льду, стреляет из ружья в горизонтальном направлении. Масса заряда 0,03 кг. Скорость дробинок при выстреле 300 м/с. Какова скорость охотника после выстрела?

1) 0,1 м/с 2) 0,3 м/с 3) 0,15 м/с 4) 3 м/с