ID: 00005198
Точечное тело массой 8 кг движется вдоль горизонтальной прямой. На рисунке изображена зависимость кинетической энергии Ek этого тела от времени t. Чему равен модуль импульса этого тела в момент времени t = 2 с?
Источник: ФИПИ
m = 8 \text{ кг}, E_k(t=2\text{ с}) = 1 \text{ Дж}
p при t = 2 \text{ с}
Кинетическая энергия тела выражается через массу и скорость:
E_k = \frac{mv^2}{2}
Импульс тела определяется как p = mv. Свяжем энергию и импульс: умножим числитель и знаменатель выражения для E_k на m:
E_k = \frac{m^2 v^2}{2m} = \frac{p^2}{2m}
Откуда импульс:
p = \sqrt{2m E_k}
По графику при t = 2 \text{ с} кинетическая энергия равна E_k = 1 \text{ Дж}. Подставляем:
p = \sqrt{2 \cdot 8 \cdot 1} = \sqrt{16} = 4 \text{ кг} \cdot \text{м/с}
Модуль импульса тела в момент времени t = 2 \text{ с} равен p = 4 \text{ кг} \cdot \text{м/с}.