В инерциальной системе отсчёта тело массой 2 кг движется по прямой в одном направлении под действием...

Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость. Однако в данном случае мы можем использовать закон Ньютона для определения изменения импульса.

Согласно второму закону Ньютона, изменение импульса тела равно произведению силы на время:

[ \Delta p = F \cdot \Delta t ]

где:

• (\Delta p) — изменение импульса,
• (F) — сила, действующая на тело,
• (\Delta t) — время, в течение которого эта сила действует.

В данном случае:

• (F = 3 \, \text{Н})
• (\Delta t = 5 \, \text{с})

Теперь подставим значения в формулу:

[ \Delta p = 3 \, \text{Н} \cdot 5 \, \text{с} = 15 \, \text{Н} \cdot \text{с} ]

Импульс измеряется в единицах Н·с (ньютон-секунда), и его изменение будет равно 15 Н·с.

Таким образом, за 5 секунд движения под действием постоянной силы 3 Н импульс тела увеличится на 15 Н·с.

Чтобы ответить на этот вопрос, разберём его поэтапно, применив законы физики.

Дано:

1. Масса тела ( m = 2 \, \text{кг} ),
2. Сила, действующая на тело ( F = 3 \, \text{Н} ),
3. Время воздействия силы ( t = 5 \, \text{с} ).

Нужно найти, на сколько увеличится импульс тела (( \Delta p )) за время ( t ).

1. Что такое импульс тела?

Импульс тела ( p ) определяется как произведение массы тела на его скорость: [ p = m \cdot v, ] где ( p ) — импульс, ( m ) — масса тела, а ( v ) — скорость тела.

Изменение импульса ( \Delta p ) связано с действующей на тело силой через второй закон Ньютона. Этот закон можно записать в форме: [ F = \frac{\Delta p}{\Delta t}, ] где ( F ) — сила, ( \Delta p ) — изменение импульса, ( \Delta t ) — промежуток времени, в течение которого действует сила.

2. Выразим изменение импульса

Из формулы второго закона Ньютона: [ \Delta p = F \cdot \Delta t. ]

Подставим известные данные: [ \Delta p = 3 \, \text{Н} \cdot 5 \, \text{с}. ]

Вспомним, что ( 1 \, \text{Н} = 1 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2 ), поэтому результат будет в ( \text{кг} \cdot \text{м/с} ): [ \Delta p = 15 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}. ]

3. Ответ

Импульс тела увеличится на 15 кг·м/с за 5 секунд под действием постоянной силы в 3 Н.

Дополнительно

Стоит отметить, что при условии постоянной силы ускорение тела также будет постоянным. Это означает, что скорость тела будет линейно увеличиваться со временем. Однако для решения данной задачи нам не нужно отдельно вычислять скорость, так как изменение импульса напрямую связано с силой и временем её действия.