Question

Рух мотоцикла масою 100 кг описується рівнянням v = - 4 + 4t. Визначте імпульс мотоцикла на початку спостереження (+ = 0 с) і через 2 с. За допомогою ІІ закону Ньютона, записаного через імпульси, знайдіть силу, що діяла на мотоцикл упродовж цих 2 с.

Answer 1

Імпульс тіла обчислюється як добуток його маси на швидкість:

p = mv

Тому, імпульс мотоцикла на початку спостереження буде:

p1 = m * v1 = 100 кг * (-4 м/с) = -400 кг*м/с

А через 2 секунди:

v2 = -4 + 4t = -4 + 4(2) = 4 м/с

p2 = m * v2 = 100 кг * 4 м/с = 400 кг*м/с

Зміна імпульсу мотоцикла від початку спостереження до 2 секунд дорівнює:

Δp = p2 - p1 = (100 кг * 4 м/с) - (100 кг * (-4 м/с)) = 800 кг*м/с

Згідно з другим законом Ньютона, зміна імпульсу тіла дорівнює силі, яка діє на тіло, помноженій на час дії сили:

Δp = F * Δt

Тому, сила, що діє на мотоцикл, може бути знайдена як:

F = Δp / Δt = 800 кг*м/с / 2 с = 400 Н

Отже, сила, що діє на мотоцикл, становить 400 Н.