Условие задачи:

Молекула массы $m$, летящая со скоростью $\upsilon$, ударяется о стенку сосуда под углом $\alpha$ к нормали и под таким же углом отскакивает от нее без потери скорости. Чему равен модуль изменения импульса молекулы за время удара?

Задача №2.1.79 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

$m$, $\upsilon$, $\alpha$, $\Delta p-?$

Решение задачи:

Если молекула отскакивает от стенки сосуда без потери скорости, то угол между вектором скорости и нормалью сохранится, так как в этом случае мы имеем дело с упругим ударом.

Рассмотрим проекции скорости до и после удара (смотри схему).

Видно, что проекция скорости на ось $y$ не меняется, а значит, не меняется проекция импульса молекулы на эту ось. Проекция скорости на ось $x$ меняется по направлению. В итоге, используя правила вычитания векторов, получим, что модуль изменения импульса равен:

$$\Delta p = 2m\upsilon  \cdot \cos \alpha$$

Ответ: $2m\upsilon  \cdot \cos \alpha$.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.1.78 Камень брошен под углом 60 градусов к горизонту. Как соотносятся между собой
2.1.80 К невесомой нити подвешен груз массы 1 кг. Точка подвеса нити движется
2.1.81 Четыре одинаковых кубика, связанные невесомыми нитями, движутся по гладкому