Мяч массой 0,2 кг ударяется о гладкую стенку по углом 30° к ней и отскакивает с той же скоростью. Определить среднюю силу, действующую на мяч со стороны стенки, если скорость мяча 12 м/с, а продолжительность удара 2·10–2 с. Ответ 120Н

9 Фев 2022 в 19:40
88 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения импульса, согласно которому изменение импульса равно импульсу внешних сил, действующих на систему.

Импульс до удара равен импульсу после удара:
mv = mv'
где m - масса мяча, v - скорость мяча до удара, v' - скорость мяча после удара.

Так как мяч отскакивает с той же скоростью, мы можем записать:
mv = mv' (1)

Сила, действующая на мяч со стороны стенки, равняется изменению импульса мяча:
FΔt = m(v' - v)
F(210^-2) = 0.2*(v' - v) (2)

Теперь найдем скорость мяча после удара. Поскольку угол удара равен 30 градусам, вертикальная составляющая скорости сохраняется, а горизонтальная составляющая скорости меняется:
v_x = vcos(30°)
v_y = vsin(30°)
v'_y = -v_y

Скорость мяча после удара будет равна:
v' = sqrt(v_x^2 + v'_y^2) = sqrt((vcos(30°))^2 + (-vsin(30°))^2) = sqrt(v^2) = v

Подставим найденную скорость в уравнение (2):
F(210^-2) = 0.2(v - v)
F(210^-2) = 0.2(0)
F = 0 Н

Таким образом, средняя сила, действующая на мяч со стороны стенки равна 0 Н. Это может быть связано с тем, что при ударе используется идеализированная модель гладкой стенки.

16 Апр 2024 в 19:29
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир