Импульс — Задание 3 ЕГЭ по физике №00051201

Что тут происходит: тело едет по прямой, всё время в одну сторону, и на него действует постоянная равнодействующая сила 1,5 Н. Нужно узнать, на сколько изменится модуль импульса за 4 с.

Импульс тела меняет только равнодействующая — общее действие всех сил. Связь даёт второй закон Ньютона в импульсной форме: изменение импульса равно произведению силы на время её действия (это называют импульсом силы):

$$\Delta\vec p=\vec F\,\Delta t$$

Сила постоянна, поэтому импульс меняется равномерно — каждую секунду на одну и ту же величину, как координата при движении с постоянной скоростью.

Почему в условии важно «в одном направлении»: тело не разворачивается, вектор импульса не меняет направления, и изменение модуля импульса равно модулю изменения вектора:

$$\Delta p=F\,\Delta t=1{,}5\ \text{Н}\cdot4\ \text{с}=6\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$

Единицы сходятся: $\text{Н}\cdot\text{с}=\dfrac{\text{кг}\cdot\text{м}}{\text{с}^2}\cdot\text{с}=\text{кг}\cdot\text{м/с}$.

Проверим себя через ускорение: при массе $m$ ускорение $a=\dfrac{1{,}5}{m}$, за 4 с скорость меняется на $\dfrac{6}{m}$, а импульс — на $m\cdot\dfrac{6}{m}=6$ кг·м/с. Масса не нужна — ответ тот же.