Question

М'яч масою 200 г вільно падає з висоти 5 м і пружно відбивається від горизонтальної площини. Визначте імпульс сили, який подіяв на стінку (вважайте g = 10 м/с2).

Answer 1

вооооолоооооооттттьтттт

Answer 2

Для визначення імпульсу сили, яка діяла на стінку, спочатку розглянемо падіння м'яча.

Маса м'яча (m) = 200 г = 0.2 кг Висота падіння (h) = 5 м Прискорення вільного падіння (g) = 10 м/с²

Щоб знайти початкову швидкість м'яча перед падінням, використовуємо рівняння руху:

h = (1/2) * g * t^2

Де t - час падіння.

Спершу знайдемо час падіння:

5 = (1/2) * 10 * t^2

Тепер розв'яжемо це рівняння для t:

10t^2 = 10 t^2 = 1 t = 1 с

Тепер, коли ми знаємо час падіння, ми можемо знайти початкову швидкість:

v = g * t v = 10 м/с * 1 с = 10 м/с

Початкова швидкість м'яча під час падіння дорівнює 10 м/с.

Тепер розглянемо відбиття м'яча від стінки. Згідно з законом збереження імпульсу, сума імпульсів до і після зіткнення м'яча зі стінкою має бути однаковою. Оскільки м'яч змінює напрямок під час відбиття, змінюється знак імпульсу.

Початковий імпульс (рівний імпульсу перед падінням) дорівнює:

P_початковий = m * v P_початковий = 0.2 кг * 10 м/с = 2 кг∙м/с

Тепер розглянемо імпульс після відбиття. Під час відбиття м'яч зупиняється і рухається в іншому напрямку, отже, його кінцева швидкість дорівнює нулю.

Таким чином, імпульс після відбиття дорівнює:

P_кінцевий = m * v_кінцева P_кінцевий = 0.2 кг * 0 м/с = 0 кг∙м/с

Закон збереження імпульсу стверджує, що сума початкового імпульсу та зміни імпульсу дорівнює нулю:

P_початковий + ΔP = P_кінцевий

ΔP = P_кінцевий - P_початковий ΔP = 0 кг∙м/с - 2 кг∙м/с = -2 кг∙м/с

Таким чином, імпульс сили, яка діяла на стінку, дорівнює -2 кг∙м/с. Мінусовий знак вказує на зміну напрямку імпульсу під час відбиття від стінки.