Решение задачи: Сила и импульс силы

Для решения этой задачи нужно понимать связь между силой и импульсом силы. 1. Элементарный импульс силы \( d\vec{S} \) определяется как произведение вектора силы \( \vec{F} \) на элементарный промежуток времени \( dt \): \[ d\vec{S} = \vec{F} dt \] 2. Из этой формулы следует, что вектор импульса силы всегда сонаправлен с вектором силы \( \vec{F} \). 3. Согласно второму закону Ньютона, сила \( \vec{F} \) сообщает точке ускорение \( \vec{a} \), которое при криволинейном движении всегда направлено во внутреннюю сторону кривизны траектории (так как всегда присутствует нормальное ускорение, направленное к центру кривизны). 4. В отличие от вектора скорости (или количества движения), который всегда направлен по касательной, вектор силы (и, следовательно, импульса силы \( \vec{S} \)) при криволинейном движении направлен под углом к траектории внутрь её изгиба. Рассмотрим рисунки: а) Вектор \( \vec{S} \) направлен по касательной (это направление скорости, а не силы). b) Вектор \( \vec{S} \) направлен внутрь кривизны траектории. Это соответствует направлению действующей силы, вызывающей поворот точки. с) Вектор направлен во внешнюю сторону (противоречит законам динамики для данной траектории). d) Вектор направлен строго по нормали (это возможно только при равномерном движении по окружности, но в общем случае импульс силы направлен под углом). Запись для тетради: Вектор импульса силы \( \vec{S} \) совпадает по направлению с вектором силы \( \vec{F} \). При криволинейном движении сила всегда направлена во внутреннюю сторону изгиба траектории, чтобы изменять направление вектора скорости. Этому условию соответствует рисунок b. Ответ: b.