На рисунке представлен график зависимости проекции смещения шарика, подвешенного на лёгкой пружине, от времени. Определите модуль максимального импульса шарика, если его масса m=45г

​

р max = 1,413 · 10⁻³ кг·м/с

Объяснение:

T = 4с - период колебаний

А = 2 см = 0,02 м - амплитуда колебаний

m = 45 г = 0,045 кг - масса шарика

р max - ? - максимальный импульс

Закон изменения перемещения шарика (по рисунку)

х(t) = А sin (2πt/T + π/2)

или

х(t) = 0.02 sin (0.5πt + π/2) (м)

Закон изменения скорости шарика

v(t) = x'(t) = 0.02 ·  0.5π cos (0.5πt + π/2) (м/c)

или

v(t) = x'(t) = 0.01π cos (0.5πt + π/2) (м/c)

v max = 0.01π

v max = 0.0314 м/с

Максимальный импульс

р max = m · v max = 0.045 · 0.0314 = 0.001413 (кг·м/с)

р max = 1,413 · 10⁻³ кг·м/с

по горизонтали - движение равномерное со скоростью v = 5 м/с. поэтому:

s = v*t, где t - время падения. время падения найдем из условия равноускоренного падения с высоты h с нулевой вертикальной скоростью и ускорением g:

h = gtквад/2. отсюда t = кор(2h/g).

конечная формула для расстояния:

s =v*кор(2h/g) = 5* кор(20/9,8) = 7,14 м.

ответ: 7,14 м.

выводим из (1) и (2) формул значение масс и отнимаем:

m1=(p1*v*m)/r*t

m2=(p2*v*m)/r*t

m2-m1=(p2*v*m)/r*t-(p1*v*m)/r*t=(v*m/r*t)*(p2-p1),    

p2-p1=10^5 па, t1=t2=120град.+273=393к м(не2)=4*10^-3 кг/моль

m2-m1=(0,04*4*10^-3/8.31*393)*10^5=0,005(кг)

ответ: 5г.