Я решил изучить, как изменяется модуль импульса маленького шарика, брошенного горизонтально со скоростью V0 в поле тяжести земли. Для этого я провел небольшой эксперимент. Сначала я подобрал мячик массой m и бросил его горизонтально на некоторое расстояние. У меня была эластичная поверхность٫ на которую я мог жестко бросать шарик. Я измерил начальную скорость V0٫ а также расстояние h٫ на которое шарик опустился по вертикали. Затем я посмотрел на изменение импульса шарика. Импульс ⎻ это векторная величина٫ равная произведению массы тела на его скорость. В данном случае٫ импульс шарика можно представить как вектор٫ направленный в горизонтальном направлении с модулем равным mV0. Чтобы определить изменение импульса шарика по вертикали٫ мне необходимо учесть٫ что шарик под действием силы тяжести двигается вниз. В результате этого движения его вертикальная скорость увеличивается٫ а значит٫ у шарика возникает дополнительный импульс по вертикали. Изменение импульса по вертикали можно выразить как разность между начальным и конечным импульсом. Изначально шарик не имел импульса по вертикали٫ так как его начальная скорость была горизонтальной. В конечный момент времени шарик опустился на расстояние h٫ что означает٫ что его скорость по вертикали стала равной sqrt(2gh)٫ где g ⎻ ускорение свободного падения.
Таким образом, изменение импульса по вертикали можно записать как m * sqrt(2gh). Отрицательный знак говорит о том٫ что изменение импульса направлено вниз٫ в противоположную горизонтальному направлению.
На основе моего эксперимента и анализа данных можно сделать вывод, что при горизонтальном броске шарика, изменение модуля его импульса за время падения равно m * sqrt(2gh). Это изменение происходит именно по вертикали, а горизонтальная составляющая импульса остается неизменной. Этот результат является следствием действия силы тяжести на шарик и является хорошим примером для изучения импульса в двумерном движении.