2017-05-20
Шарик массы $m$ падает без начальной скорости с высоты $h$ над поверхностью Земли. Найти модуль приращения вектора момента импульса шарика за время падения — относительно точки О системы отсчета, движущейся поступательно со скоростью $V$ в горизонтальном направлении. В момент начала падения точка О совпадала с шариком. Сопротивление воздуха не учитывать.
Решение:
Во время свободного падения $t = \tau \sqrt{ \frac{2h}{g}}$, контрольная точка O перемещается в горизонтальном направлении (скажем, вправо) на расстояние $V \tau$. В движущейся системе отсчета $\vec{M}(O) = 0$, поэтому
$\Delta \vec{M} = \vec{M}_{f} = \vec{r} = ( - V \tau \vec{i} + h \vec{j}) \times [ g \tau \vec{j} - V \vec{i}] = -mVg \tau^{2} \vec{h} + mVh ( + \vec{k}) = - mVg \left ( \frac{2h}{g} \right ) \vec{k} + mVh (+ \vec{k}) = - m Vh \vec{k}$
следовательно $| \Delta \vec{M}| = mVh$