Question

Теннисист ударил летящую навстречу теннисную ракетку массой 0,16 кг. Мяч ударяет по ракетке со скоростью 25 м / с, а затем отскакивает с той же скоростью после первой траектории. Время взаимодействия ракетки и мяча составляет 0,0030 с.​ срочнооооооо плизззззз!!!!

Answer 1

Ответ:

Поскольку направление мяча сменилось на противоположное, то изменение импульса:

Δp = p₂ - p₁ = m·V - (m·V) = ·2m·V =2· 0,16·25 = 8 кг·м/с

Но:

F·Δt = Δp

F = Δp / Δt = 8 / 0,0030 ≈  2670 Н

Объяснение:

Надеюсь так?)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии. Сначала найдем начальную скорость мяча перед ударом:

Из закона сохранения импульса: $m_{\text{мяча}} \cdot v_{\text{начальная}} = m_{\text{мяча}} \cdot v_{\text{отскок}} + m_{\text{ракетки}} \cdot v_{\text{ракетки}}$.

Поскольку ракетка практически неподвижна (её масса много больше массы мяча) и удар происходит в противоположных направлениях, можно сказать, что $v_{\text{начальная}} \approx -v_{\text{отскок}}$.

Таким образом, $m_{\text{мяча}} \cdot v_{\text{начальная}} \approx (m_{\text{мяча}} + m_{\text{ракетки}}) \cdot v_{\text{отскок}}$, где $m_{\text{ракетки}}$ - масса ракетки.

Решая это уравнение относительно $v_{\text{начальная}}$, получим: $v_{\text{начальная}} \approx \frac{m_{\text{мяча}} + m_{\text{ракетки}}}{m_{\text{мяча}}} \cdot v_{\text{отскок}}$.

Теперь, зная начальную скорость мяча, мы можем рассчитать начальную кинетическую энергию мяча перед ударом: $E_{\text{кин, начальная}} = \frac{1}{2} m_{\text{мяча}} \cdot v_{\text{начальная}}^2$.

Далее, мы можем использовать закон сохранения энергии для момента удара и отскока:

Изменение кинетической энергии мяча: $E_{\text{кин, отскок}} - E_{\text{кин, начальная}} = F_{\text{сред}} \cdot s$, где $F_{\text{сред}}$ - средняя сила, действующая на мяч во время удара и отскока, $s$ - путь, пройденный мячом.

Так как $F_{\text{сред}} = \frac{\Delta p}{\Delta t}$, где $\Delta p$ - изменение импульса, $\Delta t$ - время взаимодействия, и $s = v_{\text{начальная}} \cdot \Delta t$, мы можем записать: $E_{\text{кин, отскок}} - E_{\text{кин, начальная}} = \frac{\Delta p}{\Delta t} \cdot v_{\text{начальная}} \cdot \Delta t$.

Подставляем выражение для $\Delta p$ из закона сохранения импульса: $\Delta p = m_{\text{мяча}} \cdot v_{\text{отскок}}$.

Итак, $E_{\text{кин, отскок}} - E_{\text{кин, начальная}} = m_{\text{мяча}} \cdot v_{\text{отскок}} \cdot v_{\text{начальная}}$.

Решим это уравнение, используя значение $v_{\text{начальная}}$, которое мы нашли ранее.