Momentum: Ice skater throws a ball | Impacts and linear momentum | Physics | Khan Academy

Здравей отново.

Сега ще реша още две
задачи с импулс.

В първата задача имам кънкьорка,
която се пързаля по ледена пързалка.

Тя държи топка.

Тази топка – нека я начертая –
е 0,15-килограмова топка.

И тя я хвърля.

Да кажем, че я хвърля
право напред пред себе си,

въпреки че се е
вторачила в нас.

Тялото ѝ е насочено напред.

Тя я хвърля
директно напред.

Разбирам, че е трудно да хвърлиш
нещо право напред,

но нека приемем,
че тя може.

Тя я хвърля право напред
с големина на скоростта –

или, тъй като ще дадем
и посока, това е скорост,

понеже големината на скоростта
е само число,

докато скоростта е
число и посока –

тя хвърля топката с
35 метра в секунда

и топката е
0,15 килограма.

Задачата казва, че тяхната
обща маса,

тя плюс топката,
е 50 килограма.

И двете са неподвижни,
преди да направи каквото и да е,

а после хвърля тази топка
и въпросът е:

"Каква е нейната
скорост на откат?"

Или, по същество,
чрез хвърлянето на топката

с колко момичето
бута себе си назад?

Каква е нейната скорост
в посока назад?

Ако не ти е познат
терминът откат,

той често се прилага, когато някой....
не, че искаме

да мислим за насилие...
но ако стреляш с пистолет,

рамото ти отскача назад
(това е откатът),

понеже, отново,
импулсът е запазен.

Има определено количество импулс,
което отива в този куршум,

който е много лек и бърз,
и се движи напред.

Но тъй като импулсът е запазен,
рамото ти има скорост назад.

Но ще решим
друга задача с това.

Нека се върнем
обратно към тази.

Както казах,
импулсът е запазен.

Какъв е импулсът в
началото на задачата,

т.е. началният импулс?

Нека взема
различен цвят.

Това е началният
импулс.

В началото масата
е 50 килограма,

понеже тя и топката общо са 50 килограма,
по скоростта.

Скоростта е 0.

В началото има 0 скорост
в системата.

Тоест импулсът
е 0.

Р начален е
равен на 0.

И тъй като започваме със
сумарен импулс от 0,

трябва да приключим със
сумарен импулс от 0.

Какъв е импулсът
по-късно?

Топката се движи с
35 метра в секунда.

Тя има маса
от 0,15 килограма.

Засега ще игнорирам мерните единици,
за да спестя място.

По скоростта
на топката,

по 35 метра
в секунда.

Това е импулсът на топката
плюс новия импулс на кънкьорката.

Каква е
нейната маса?

Нейната маса ще е
50 минус това.

Няма да има голямо значение,
но да кажем, че е

49,58 килограма

по нейната
нова скорост.

Нека наречем това
скорост на кънкьорката.

Нека извадя
доверения си калкулатор.

Добре, да видим.

0,15 по 35
е равно на 5,25.

Това е равно на 5,25.

Плюс 49,85 по скоростта
на кънкьорката, крайната скорост.

И, разбира се, това е равно на 0,
понеже началната скорост е била 0.

Нека извадим
5,25 от двете страни

и тогава уравнението става
-5,25 е равно на

49,85 по скоростта
на кънкьорката.

Казваме, че импулсът
само на топката е 5,25.

И тъй като комбинираната система трябва
да има сумарен импулс от 0,

казваме, че импулсът на кънкьорката
трябва да е 5,25 в другата посока, назад,

или има импулс
от -5,25.

И, за да намерим скоростта,
просто делим

нейния импулс
на нейната маса.

Делим двете страни на 49,85
и получаваш скоростта на кънкьорката.

Да видим.

Нека направим това отрицателно число –
делено на 49,85

е равно на
-0,105.

-0,105 метра в секунда.

Това е интересно.

Когато хвърли тази топка
с 35 метра в секунда, което е доста бързо,

тя ще отскочи назад с (ще има откат от)
10 сантиметра,

да, приблизително
10 сантиметра в секунда.

Ще отскочи доста
по-бавно,

въпреки че ще
се придвижи назад.

И, ако помислиш, това е
вид тяга.

Така работят
ракетите.

Те изстрелват нещо, което, може би,
има по-малко маса, но го правят много бързо.

И това, тъй като имаме
запазване на импулса,

кара ракетата да се движи
в другата посока.

Да видим дали можем
да поберем друга задача.

Всъщност вероятно е по-добре
да оставя тази задача свършена

и после ще имам повече
време за следващата задача,

която ще е
малко по-трудна.

Ще се видим
скоро.