Очень прошу Вас помочь понять, почему я зашёл в тупик в задаче на импульс тела, когда оно движется по окружности.
Для начала вот такая задача: "Материальная точка массой 1 кг равномерно движется по окружности со скоростью 10 м/с. Чему равен модуль изменения импульса за одну четверть периода?"
Ответ будет 10 · √2 кг·м/с . Я понимаю как выходит этот ответ геометрически: импульс направлен в ту же сторону, что и скорость, тогда изменение импульса нужно искать через изменение скорости - найти гипотенузу получившегося из векторов скорости прямоугольного треугольника, а потом умножить результат на массу тела. Аналитически мне тоже ясно:
V0x = 0, V0y = 10, V1x = - 10, V1y = 0.
Складываем квадраты проекций, извлекаем из этого всего корень и умножаем на массу. Однако здесь всё очень просто, потому что прямоугольный треугольник выходит.
Но вот как быть с этой задачей: "Материальная точка равномерно движется по окружности со скоростью 2 м/с. Чему равна её масса, если изменение её импульса при повороте на 45◦ составило 9,2 · √2 кг·м/с?"
Ответ: 4,6 кг. Как это получается? Я здесь и геометрически не могу догнать... А с проекциями у меня вообще муть выходит:
dP = m(V1 - V0)
Если рассматривать первую четверть круга, то:
V0x = 0, V0y = V, V1x = - V * cos a, V1y = V * sin a
m = dP/(V1 - V0) = ... и я не понимаю, что делать дальше. Потому что здесь теорема Пифагора уже не подходит, ведь разность векторов скорости в этой задаче - это основание равнобедренного прямоугольника. Я понимаю, что этот треугольник можно представить в виде двух равных прямоугольных, но что мне с этим делать я не знаю. В общем, я заблудился. И задача-то, чувствуется, что простая, блин...
Умоляю - помогите, пожалуйста, разобраться!
что-то вы сильно перемудрили. Геометрически решать такой треугольник, конечно, не очень приятно, но тоже можно - с помощью теоремы косинусов. В одно действие практически. Но это сложный путь.
Более простой заключается в том, что после того, как вы нашли проекции векторов - задача уже решена.
Из проекций V0 и V1 находятся проекции dV
dVx = V1x - V0x, dVy = V1y-V0y
Ну а после того как нашли dVx и dVy элементарно находится модуль dV из теоремы Пифагора
Данный ответ сомнителен.