Question

Кулька масою 2 кг рухається без тертя по горизонтальному столу і абсолютно пружно ударяється об вертикальну стінку.Швидкість кульки до удару V0=10м/с напрямок руху кульки утворює кут з нормаллю до стінки.Визначити :а) величину імпульсу кульки після удару і кут відбиття.б)змінну імпульсу якщо 1)кут а=0 2)кут а=90градусів в)зміну імпульсу,якщо кут а=60градусіа

Answer 1

По закону сохранения импульса суммарный импульс системы из двух шариков до удара равен их общему импульсу после удара:

p1 + p2 = p

p1 = m1*V1 – импульс первого шарика до удара;

p2 = 0 – импульс второго шарика до удара (о неподвижен);

p = (m1+m2)*V – импульс шариков после удара (движутся как единое целое, ведь первый шарик из пластилина).

Тогда получаем уравнение:

m1*V1 = (m1+m2)*V

V = m1*V1/(m1+m2)

V = 2 кг * 6 м/с /(2 кг + 4 кг)

V = 2 м/с

Ответ: 2 м/с

Answer 2

Для вирішення цієї задачі використовуємо закони збереження імпульсу та енергії при абсолютно пружному ударі.

а) Після удару, імпульс кульки і кут відбиття:

1. Величина імпульсу до удару дорівнює масі кульки помноженій на початкову швидкість: Impulse_before = m * V0

2. Імпульс після удару також дорівнює масі кульки помноженій на її кінцеву швидкість (V), використовуючи закон збереження імпульсу: Impulse_after = m * V

3. Кут відбиття (θ) дорівнює куту падіння (α), оскільки удар відбувається абсолютно пружно і кути відбиття та падіння рівні один одному: θ = α

б) Зміна імпульсу при різних кутах α:

1. Кут α = 0 градусів (прямий удар у стінку): Величина імпульсу до удару дорівнює Impulse_before = m * V0. Після удару куля повертається назад, тому імпульс після удару також дорівнює Impulse_before, але має протилежний напрямок.

2. Кут α = 90 градусів (перпендикулярний удар): При такому куті куля відбивається під прямим кутом до свого початкового напрямку. Тобто, швидкість кульки після удару становить 0, а імпульс дорівнює нулю.

в) Зміна імпульсу при куті α = 60 градусів: Величина імпульсу до удару дорівнює Impulse_before = m * V0. Після удару, відповідно до закону збереження імпульсу, імпульс після удару також дорівнює Impulse_before, але має новий напрямок, який відрізняється від початкового кута α = 60 градусів.

Отже, відповідно до питань: а) Величина імпульсу після удару дорівнює m * V0, а кут відбиття θ = α. б) Змінна імпульсу залежить від кута α: для α = 0 градусів і α = 90 градусів імпульс змінюється, а при α = 60 градусів імпульс залишається тим самим, але змінюється напрямок.