Импульс (или количество движения) является важной характеристикой механической системы и определяется как произведение массы тела на его скорость. Вектор импульса ( \vec{p} ) для каждого тела можно выразить формулой:
[ \vec{p} = m \vec{v} ]
где ( m ) — масса тела, а ( \vec{v} ) — его скорость.
Для системы из двух тел импульс системы ( \vec{P} ) будет равен векторной сумме импульсов каждого из тел:
[ \vec{P} = \vec{p_1} + \vec{p_2} ]
Давайте рассмотрим данные из задачи:
- Масса первого тела ( m_1 = 0,5 ) кг.
- Масса второго тела ( m_2 = 2 ) кг.
- Скорость обеих тел ( \vec{v} = 4 ) м/с.
Рассчитаем импульс каждого из тел:
Для первого тела:
[ \vec{p_1} = m_1 \vec{v} = 0,5 \, \text{кг} \times 4 \, \text{м/с} = 2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Для второго тела:
[ \vec{p_2} = m_2 \vec{v} = 2 \, \text{кг} \times 4 \, \text{м/с} = 8 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Теперь сложим импульсы двух тел, чтобы найти общий импульс системы:
[ \vec{P} = \vec{p_1} + \vec{p_2} ]
[ \vec{P} = 2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} + 8 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 10 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Таким образом, модуль импульса всей системы равен:
[ |\vec{P}| = 10 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Итак, импульс всей системы по модулю равен 10 кг·м/с.