Помогите решить, физика 10 класс 1. хокейная шайба массой 200г скользит по льду со скоростью 15м/с....

а) Импульс шайбы ( p ) вычисляется по формуле: [ p = m \cdot v ] где ( m = 0.2 ) кг (200 г) и ( v = 15 ) м/с. [ p = 0.2 \, \text{кг} \cdot 15 \, \text{м/с} = 3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

б) Новый импульс при скорости 10 м/с: [ p' = m \cdot v' = 0.2 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с} = 2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ] Изменение импульса: [ \Delta p = p' - p = 2 - 3 = -1 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

1. Масса мяча ( m_m = 3m_s ), скорость мяча ( v_m = \frac{v_s}{6} ). Импульс мяча: [ p_m = m_m \cdot v_m = 3m_s \cdot \frac{v_s}{6} = \frac{1}{2} m_s \cdot v_s = \frac{1}{2} p_s ] Отношение импульсов: [ \frac{p_m}{p_s} = \frac{1/2 p_s}{p_s} = \frac{1}{2} ]

2. Начальная скорость ( v_1 = 54 \, \text{км/ч} = 15 \, \text{м/с} ), конечная скорость ( v_2 = 72 \, \text{км/ч} = 20 \, \text{м/с} ). Масса состава ( m = 3000 \, \text{т} = 3 \times 10^6 \, \text{кг} ).

Изменение импульса: [ \Delta p = m(v_2 - v_1) = 3 \times 10^6 \, \text{кг} \cdot (20 - 15) \, \text{м/с} = 3 \times 10^6 \cdot 5 = 15 \times 10^6 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ] или ( 15 \, \text{Мкг} \cdot \text{м/с} ).

Давайте разберем все вопросы подробно.

1. Хоккейная шайба массой 200 г скользит по льду со скоростью 15 м/с.

а) Чему равен импульс шайбы?

Импульс (обозначается ( p )) — это произведение массы тела на его скорость: [ p = m \cdot v ] где:

• ( m ) — масса тела (в килограммах),
• ( v ) — скорость тела (в м/с).

Масса шайбы дана в граммах, поэтому переводим массу в килограммы: [ m = 200 \, \text{г} = 0{,}2 \, \text{кг}. ]

Скорость шайбы: ( v = 15 \, \text{м/с} ).

Теперь подставляем значения в формулу: [ p = 0{,}2 \cdot 15 = 3 \, \text{кг·м/с}. ]

Ответ: импульс шайбы равен ( 3 \, \text{кг·м/с} ).

б) Насколько изменится импульс шайбы, если её скорость уменьшится до 10 м/с?

Для начала найдем новый импульс шайбы при скорости ( v = 10 \, \text{м/с} ): [ p' = m \cdot v' = 0{,}2 \cdot 10 = 2 \, \text{кг·м/с}. ]

Теперь найдем изменение импульса (( \Delta p )): [ \Delta p = p - p' = 3 - 2 = 1 \, \text{кг·м/с}. ]

Ответ: импульс шайбы уменьшится на ( 1 \, \text{кг·м/с} ).

2. Масса мяча в 3 раза больше массы шайбы, а скорость мяча в 6 раз меньше скорости шайбы. Чему равно отношение модуля импульса мяча к модулю импульса шайбы?

Дано:

• Масса мяча: ( m{\text{м}} = 3 \cdot m{\text{ш}} = 3 \cdot 0{,}2 = 0{,}6 \, \text{кг} ).
• Скорость мяча: ( v{\text{м}} = \frac{1}{6} \cdot v{\text{ш}} = \frac{1}{6} \cdot 15 = 2{,}5 \, \text{м/с} ).

Импульс мяча: [ p{\text{м}} = m{\text{м}} \cdot v_{\text{м}} = 0{,}6 \cdot 2{,}5 = 1{,}5 \, \text{кг·м/с}. ]

Импульс шайбы (из пункта 1а): [ p_{\text{ш}} = 3 \, \text{кг·м/с}. ]

Отношение импульсов: [ \frac{p{\text{м}}}{p{\text{ш}}} = \frac{1{,}5}{3} = 0{,}5. ]

Ответ: отношение импульса мяча к импульсу шайбы равно ( 0{,}5 ) или ( 1:2 ).

3. Чему равно изменение модуля импульса товарного состава массой 3000 т, движущегося по прямой дороге, когда его скорость увеличилась от 54 км/ч до 72 км/ч?

Дано:

• Масса состава: ( m = 3000 \, \text{т} = 3000 \cdot 1000 = 3 \cdot 10^6 \, \text{кг} ).
• Начальная скорость: ( v_1 = 54 \, \text{км/ч} ).
• Конечная скорость: ( v_2 = 72 \, \text{км/ч} ).

Переведем скорости из км/ч в м/с. Для этого используем формулу: [ v \, (\text{м/с}) = v \, (\text{км/ч}) \cdot \frac{1000}{3600} = v \, (\text{км/ч}) \cdot \frac{1}{3{,}6}. ]

• ( v_1 = 54 \cdot \frac{1}{3{,}6} = 15 \, \text{м/с} ),
• ( v_2 = 72 \cdot \frac{1}{3{,}6} = 20 \, \text{м/с} ).

Найдем изменение импульса (( \Delta p )): [ \Delta p = m \cdot (v_2 - v_1). ]

Подставим значения: [ \Delta p = 3 \cdot 10^6 \cdot (20 - 15) = 3 \cdot 10^6 \cdot 5 = 15 \cdot 10^6 = 1{,}5 \cdot 10^7 \, \text{кг·м/с}. ]

Ответ: изменение импульса состава равно ( 1{,}5 \cdot 10^7 \, \text{кг·м/с} ).

Итоговые ответы:

1. а) ( 3 \, \text{кг·м/с} ),
   б) уменьшится на ( 1 \, \text{кг·м/с} ).
2. Отношение импульсов: ( 0{,}5 ) или ( 1:2 ).
3. ( 1{,}5 \cdot 10^7 \, \text{кг·м/с} ).

Давайте решим ваши вопросы по физике по порядку.

1. Импульс хокейной шайбы

Импульс (P) тела вычисляется по формуле: [ P = m \cdot v ] где ( m ) — масса тела, ( v ) — его скорость.

а) Для хокейной шайбы:

• Масса ( m = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} ) (переводим в килограммы).
• Скорость ( v = 15 \, \text{м/с} ).

Теперь подставим значения в формулу для импульса: [ P = 0.2 \, \text{кг} \cdot 15 \, \text{м/с} = 3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

Таким образом, импульс шайбы равен ( 3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ).

б) Если скорость шайбы уменьшится до ( 10 \, \text{м/с} ), то новый импульс будет: [ P_{\text{новый}} = 0.2 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с} = 2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

Теперь найдем изменение импульса: [ \Delta P = P{\text{новый}} - P{\text{старый}} = 2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} - 3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = -1 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

То есть импульс шайбы уменьшится на ( 1 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ).

2. Отношение импульсов мяча и шайбы

Пусть масса шайбы ( m_1 = 0.2 \, \text{кг} ) и скорость шайбы ( v_1 = 15 \, \text{м/с} ).

Масса мяча ( m_2 ) в 3 раза больше массы шайбы: [ m_2 = 3 \cdot m_1 = 3 \cdot 0.2 \, \text{кг} = 0.6 \, \text{кг} ]

Скорость мяча ( v_2 ) в 6 раз меньше скорости шайбы: [ v_2 = \frac{v_1}{6} = \frac{15 \, \text{м/с}}{6} = 2.5 \, \text{м/с} ]

Теперь найдем импульсы мяча и шайбы:

• Импульс шайбы: [ P_1 = m_1 \cdot v_1 = 0.2 \, \text{кг} \cdot 15 \, \text{м/с} = 3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

• Импульс мяча: [ P_2 = m_2 \cdot v_2 = 0.6 \, \text{кг} \cdot 2.5 \, \text{м/с} = 1.5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

Теперь найдем отношение импульсов: [ \frac{P_2}{P_1} = \frac{1.5 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{3 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}} = \frac{1.5}{3} = \frac{1}{2} ]

Таким образом, отношение модуля импульса мяча к модулю импульса шайбы равно ( \frac{1}{2} ).

3. Изменение импульса товарного состава

Для товарного состава, масса ( m = 3000 \, \text{т} = 3,000,000 \, \text{кг} ).

Скорости в км/ч нужно перевести в м/с:

• ( v_1 = 54 \, \text{км/ч} = \frac{54 \cdot 1000}{3600} = 15 \, \text{м/с} )
• ( v_2 = 72 \, \text{км/ч} = \frac{72 \cdot 1000}{3600} = 20 \, \text{м/с} )

Теперь найдем импульсы до и после изменения скорости:

• Начальный импульс: [ P_1 = m \cdot v_1 = 3,000,000 \, \text{кг} \cdot 15 \, \text{м/с} = 45,000,000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

• Конечный импульс: [ P_2 = m \cdot v_2 = 3,000,000 \, \text{кг} \cdot 20 \, \text{м/с} = 60,000,000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

Теперь найдем изменение импульса: [ \Delta P = P_2 - P_1 = 60,000,000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} - 45,000,000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 15,000,000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

Таким образом, изменение модуля импульса товарного состава составляет ( 15,000,000 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ).

Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, не стесняйтесь спрашивать!