Question

Мяч массой 0,1 кг падает с высоты 1,6 м из состояния покоя на горизонтальный пол. В результате удара об пол модуль импульса мяча уменьшается на 10%. При ударе выделилось количество теплоты, равное: Очень срочно!

Answer 1

Ответ:

................................................

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся законы сохранения импульса и энергии. Первым делом найдем скорость мяча перед ударом о пол.

Используем закон сохранения энергии:

Начальная потенциальная энергия (до падения) = Кинетическая энергия + Потеря энергии на тепло

Масса мяча, m = 0,1 кг Высота, h = 1,6 м Ускорение свободного падения, g ≈ 9,81 м/с² (приближенное значение на поверхности Земли)

Потенциальная энергия (до падения) = m * g * h

Кинетическая энергия = (1/2) * m * v^2, где v - скорость мяча перед ударом о пол

Из условия задачи знаем, что после удара об пол модуль импульса мяча уменьшается на 10%. Поскольку импульс равен произведению массы на скорость, имеем:

Импульс до удара = m * v Импульс после удара = 0.9 * m * v (так как импульс уменьшается на 10%)

Согласно закону сохранения импульса, импульс до удара равен импульсу после удара:

m * v = 0.9 * m * v

Теперь можем рассчитать скорость мяча перед ударом:

v = 0.9 * v

Теперь рассчитаем количество теплоты, выделившееся при ударе об пол.

Количество теплоты, выделившееся при ударе, равно разнице между начальной и конечной кинетической энергией мяча:

Количество теплоты = Кинетическая энергия (перед ударом) - Кинетическая энергия (после удара)

Количество теплоты = (1/2) * m * (0.9 * v)^2 - (1/2) * m * v^2

Теперь можем вычислить это значение:

Количество теплоты = (1/2) * 0,1 кг * (0.9 * v)^2 - (1/2) * 0,1 кг * v^2

Сначала найдем v:

v = 0,9 * v (предыдущее вычисление) v = 0,9 * v = 0,9 * √(2 * g * h) ≈ 0,9 * √(2 * 9,81 м/с² * 1,6 м) ≈ 0,9 * √(31,2968 м²/с²) ≈ 0,9 * 5,599 м/с ≈ 5,0391 м/с

Теперь подставим значение v и рассчитаем количество теплоты:

Количество теплоты = (1/2) * 0,1 кг * (0,9 * 5,0391 м/с)² - (1/2) * 0,1 кг * (5,0391 м/с)² ≈ 0,0455 Дж

Таким образом, количество теплоты, выделившееся при ударе об пол, составляет примерно 0,0455 Дж.