Question

Мячик массой 200 г летел со скоростью 20 м/с. После удара о стенку он отскочил под прямым углом к прежнему направлению со скоростью 15 м/с. Найдите модуль изменения импульса мячика при ударе.​

Answer 1

Изобразив на рисунке начальный и конечный импульсы и вектор их разности, получаем

$| \Delta p| = \sqrt{(mv_{1}) {}^{2} + (mv_{2}) {}^{2} } = 5$

Ответ: 5 кг•м/с

Answer 2

Импульс тела определяется как произведение его массы на скорость:

Импульс (p) = масса (m) * скорость (v)

Первоначальный импульс мячика перед ударом:

p1 = m * v1

где масса мячика (m) = 200 г = 0.2 кг и начальная скорость (v1) = 20 м/с

p1 = 0.2 кг * 20 м/с = 4 кг*м/с

После отскока мячика под прямым углом к прежнему направлению, его скорость изменяется только по одной из координат (перпендикулярно начальному направлению). По горизонтальной оси его скорость осталась нулевой, так как он меняет направление движения. По вертикальной оси мячик отскакивает со скоростью 15 м/с.

Изменение импульса по горизонтальной оси равно 0, так как начальная и конечная скорости равны 0. Изменение импульса по вертикальной оси равно:

Δp = m * Δv

где масса (m) = 0.2 кг и изменение скорости (Δv) = 15 м/с (по вертикальной оси)

Δp = 0.2 кг * 15 м/с = 3 кг*м/с

Модуль изменения импульса мячика при ударе:

|Δp| = |Δp вертикальный| = 3 кг*м/с

Таким образом, модуль изменения импульса мячика при ударе составляет 3 кг*м/с.