Какое изменение импульса происходит в системе в течение четверть периода окружности, если свинцовый шарик массой 100 г

Для решения задачи нужно использовать закон сохранения импульса.

Импульс — это векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость. Закон сохранения импульса гласит, что в замкнутой системе (т.е. системе, в которой не действуют внешние силы) сумма импульсов тел остается постоянной.

В данной задаче система замкнута, так как на шарик не действуют внешние силы. Поэтому можно применить закон сохранения импульса.

Для расчета изменения импульса шарика нужно знать его начальный и конечный импульс. Начальный импульс равен произведению массы шарика на его начальную скорость:

Pi = m * vi

где Pi — начальный импульс, m — масса шарика, vi — начальная скорость шарика.

В нашем случае масса шарика m = 100 г = 0,1 кг, а начальная скорость vi = 8 м/с.

Pi = 0,1 кг * 8 м/с = 0,8 кг * м/c

Чтобы найти конечный импульс шарика, нужно учесть то, что изменяется направление скорости шарика при движении по окружности. В четверть периода окружности шарик движется от потолка к низу. Поэтому его конечная скорость будет равна по модулю начальной скорости, но противоположна ей по направлению. Таким образом, конечная скорость шарика будет -8 м/с.

Конечный импульс шарика Pf будет равен:

Pf = m * vf

где Pf — конечный импульс, m — масса шарика, vf — конечная скорость шарика.

Pf = 0,1 кг * (-8 м/с) = -0,8 кг * м/с

Знак «-» перед конечным импульсом указывает на то, что конечный импульс направлен в противоположную сторону по отношению к начальному импульсу.

Изменение импульса можно рассчитать по формуле:

ΔP = Pf — Pi

ΔP = (-0,8 кг * м/с) — (0,8 кг * м/с) = -1,6 кг * м/c

Ответ: Изменение импульса в системе составляет -1,6 кг * м/с. Знак «-» означает, что импульс изменился направлением от начального состояния к конечному.