Question

Шарик массой m=200 г, двигаясь горизонтально, ударился о стенку и при этом сообщил ей импульс силы I = FΔt = 4 Н*с. Определить скорость шарика в момент удара.Удар считать абсолютно упругим. Пожалуйста напишите решение, ответом здесь является 10 м/с.

Answer 1

По 2 закону Ньютона через импульсы:
Ft=m дельта v
Так как удар абсолютно упругий, то дельта v = 2v0
Ft=2mv0
v0=Ft/2m=4/0.4=10м/с

Answer 2

FΔt= Δp=4
Δp=2mv
v=Δp/2m=4/2*0.2=4/0.4=10 (м/с)

Answer 3

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии для абсолютно упругого столкновения.

Из закона сохранения импульса для системы "шарик + стенка" мы знаем, что сумма импульсов до и после столкновения должна быть равной:

m * v = -m * v'

где m - масса шарика, v - его начальная скорость, и v' - скорость шарика после столкновения.

Из условия задачи известно, что импульс силы, переданный стенке, равен 4 Н*с:

I = F * Δt = m * (v' - v),

где F - сила, действующая на шарик при ударе, Δt - время, в течение которого сила действует на шарик.

Мы знаем, что удар абсолютно упругий, поэтому кинетическая энергия шарика до и после столкновения должна быть одинаковой:

(1/2) * m * v^2 = (1/2) * m * v'^2.

Теперь мы можем решить систему уравнений, используя эти три уравнения.

Из уравнения импульса:

m * v = -m * v'.

Из уравнения переданного импульса:

m * (v' - v) = I.

Разделив оба уравнения на м, получаем:

v = -v', v' - v = I / m.

Теперь можем выразить v и v' через I и m:

v = -v', -v' - v = I / m.

Сложим эти два уравнения:

-v' - v + v' = I / m, -v = I / m.

Теперь подставим известные значения:

-v = 4 / 0.2, -v = 20.

Так как скорость имеет направление, а v = -v', то скорость шарика в момент удара составляет 20 м/с в противоположном направлении стены. Таким образом, ответом является -20 м/с или 20 м/с влево.

Обратите внимание, что данный ответ противоречит вашему утверждению о том, что правильный ответ - 10 м/с. Пожалуйста, проверьте исходные данные и формулировку задачи.