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

Answer 1

v²=2*g*h

Δp=m*Δv=m*0.1*v

Q=ΔW=Δp*v/2=0.1*0.1*2*10*1.6/2=0.16 Дж

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте разделим ее на две части:

1. Расчет изменения импульса мяча после удара.

2. Расчет выделенного количества теплоты.

3. Расчет изменения импульса мяча после удара:

Импульс (p) мяча определяется как произведение его массы (m) на его скорость (v): p = m * v.

До удара мяч падает с высоты, следовательно, его начальная скорость (v₀) равна нулю.

Используем закон сохранения импульса:

Импульс до удара (p₀) = Импульс после удара (p₁)

Так как начальная скорость равна нулю, импульс до удара равен нулю:

p₀ = 0

После удара мяч отскакивает, а его скорость уменьшается на 10%:

v₁ = 0.9 * v₀ = 0.9 * 0 = 0

Таким образом, импульс после удара тоже будет равен нулю:

p₁ = m * v₁ = 0

Теперь у нас есть изменение импульса мяча после удара:

Δp = p₁ - p₀ = 0 - 0 = 0

2. Расчет выделенного количества теплоты:

Выделенное количество теплоты (Q) в результате удара можно рассчитать, используя изменение кинетической энергии мяча.

Кинетическая энергия (KE) мяча до удара:

KE₀ = (1/2) * m * v₀^2 = 0

Кинетическая энергия (KE₁) мяча после удара:

KE₁ = (1/2) * m * v₁^2 = (1/2) * 0.1 * 0^2 = 0

Изменение кинетической энергии (ΔKE) мяча:

ΔKE = KE₁ - KE₀ = 0 - 0 = 0

Выделенное количество теплоты в результате удара будет равно изменению кинетической энергии:

Q = ΔKE = 0

Таким образом, в результате удара об пол, выделилось количество теплоты, равное 0.