Уточнение деталей вопроса
Молекула аргона, летящая со скоростью v=500 м/с, упруго ударяется о стенку сосуда. Направление скорости молекулы и нормаль к стенке сосуда составляют угол α=60°. Найти импульс силы FΔt, полученный стенкой сосуда за время удара
Ответ на вопрос
При упругом ударе молекула аргона отскакивает от стенки сосуда с той же скоростью, но в противоположном направлении. Из геометрических соображений можно установить, что проекция скорости молекулы на нормаль к стенке сосуда равна v*cos(α), а проекция скорости на плоскость стенки сосуда равна v*sin(α). Таким образом, изменение импульса молекулы по нормали к стенке сосуда равно 2mv*cos(α), где m – масса молекулы аргона. Из закона сохранения импульса следует, что изменение импульса стенки сосуда по нормали к ней равно противоположному изменению импульса молекулы, то есть -2mv*cos(α). Значит, импульс силы FΔt, полученный стенкой сосуда за время удара, равен 2mv*cos(α), где Δt – время удара. Подставляя известные значения, получаем: FΔt = 2*6.63*10^-26*500*cos(60°) = 5.77*10^-23 Н*с.