Question

Мяч ударяется о вертикальную стену под углом a=45 к горизонтали . Сила удара F=100H, время удара (дельта)t=0,020с. Определите массу мяча, если удар абсолютно упругий, а его скорость v=10 м/с ПОЖАЛУЙСТА

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Проводим горизонтальную ось. Проекция импульса на ось:

pₓ = m·Vₓ

2)

По закону сохранения импульса:

F·Δt =Δp

или

F·Δt =  m·ΔV

После ударения проекция скорости  изменила свой знак на противоположный, оставаясь по модулю той же самой:

F·Δt =  m·(V₂ - V₁)·cos α

F·Δt =  m·(V - (- V))·cos α

F·Δt =  2·m·V·cos 45°

Масса мяча:

m = F·Δt / (2·V·(√2/2))

m = F·Δt / (√2·V)

m = 100·0,020 / (1,41·10) ≈ 0,140 кг     или   m = 140 грамм

Answer 2

Для определения массы мяча в данной ситуации, мы можем использовать законы сохранения импульса и кинетической энергии. Для абсолютно упругого столкновения мяча с вертикальной стеной под углом 45 градусов к горизонтали, сохраняются импульс и кинетическая энергия системы.

1. Сначала определим начальную скорость мяча перед ударом. Мы знаем, что мяч движется под углом 45 градусов к горизонтали, и его горизонтальная составляющая скорости равна:

Vx = v * cos(a) = 10 м/с * cos(45°) ≈ 7.07 м/с.

2. Затем определим начальный импульс мяча перед ударом. Импульс - это произведение массы на скорость:

P_initial = m * Vx.

3. Зная силу удара и время его действия, мы можем вычислить изменение импульса:

ΔP = F * Δt = 100 Н * 0.020 с = 2 Н * с.

4. Закон сохранения импульса гласит, что изменение импульса равно импульсу, который приобретает мяч при ударе о стену. Таким образом:

ΔP = P_final - P_initial.

5. Поскольку мяч движется в противоположном направлении после удара, его конечный импульс P_final будет равен начальному импульсу P_initial с обратным знаком:

P_final = -P_initial.

6. Теперь мы можем выразить P_initial через ΔP:

P_initial = -ΔP.

7. Также мы знаем, что P_initial = m * Vx, поэтому:

m * Vx = -ΔP.

8. Теперь можно выразить массу мяча m:

m = (-ΔP) / Vx.

9. Подставим известные значения:

m = (-2 Н * с) / 7.07 м/с ≈ -0.283 кг.

Масса не может быть отрицательной, поэтому предполагаемая масса мяча в этой задаче равна примерно 0.283 кг.