Ответ:

При упругом столкновении молекулы массой m со стенкой составляющая скорости, перпендикулярная стенке, меняет направление на противоположное.

  1. Изменение импульса молекулы по модулю равно 2m|v⊥|. По третьему закону Ньютона такой же импульс получает стенка.
  2. Если длительность столкновения одинакова, средняя сила за время удара равна импульсу, переданному стенке, делённому на длительность столкновения. Поэтому сила пропорциональна |v⊥|.
  3. Быстрее движущаяся молекула чаще достигает стенки: при движении перпендикулярно стенке частота ударов пропорциональна скорости. Поэтому передаваемый за единицу времени импульс, а значит и давление, пропорциональны произведению скорости удара на частоту ударов — квадрату скорости.

Для движения под углом учитывается только перпендикулярная составляющая скорости: вклад в давление пропорционален v⊥2.