Пластиковый шарик массой 0,1 кг вертикально падает на горизонтальную плиту со скоростью 3 м\с и прилипает к плите. Длительность удара равна 0.03 с. Найдите среднюю силу удара. С которой поверхность действует на шарик
Для нахождения средней силы удара можно воспользоваться законом сохранения импульса. Поскольку шарик до удара двигался вертикально, а после удара движется горизонтально, можно считать, что вертикальная составляющая импульса не меняется (так как вертикальная составляющая силы равна 0) и равна 0,1 кг 3 м/с = 0,3 кг м/с.
Импульс после удара: p' = 0,1 кг * v'
где v' - скорость шарика после удара.
Импульс до удара: p = 0,1 кг 3 м/с = 0,3 кг м/с
Согласно закону сохранения импульса: p = p' + F * Δt,
где F - средняя сила удара, Δt - длительность удара.
Таким образом, средняя сила удара будет: F = (p - p') / Δt = (0,3 кг м/с - 0,1 кг v') / 0,03 с.
Для нахождения скорости шарика после удара воспользуемся уравнением движения: m v = F Δt, где m - масса шарика.
Так как v = 0 после удара, можно найти v': 0,1 кг v = F 0,03 с, v = F * 0,3 м/с.
Подставляя значение v в уравнение для F, получаем: F = (0,3 кг м/с - 0,1 кг F 0,3 м/с) / 0,03 с, F = (0,3 кг м/с - 0,03 кг м/с) / 0,03 с = 0,27 кг м/c^2.
Итак, средняя сила удара, с которой поверхность действует на шарик, равна 0,27 Н.
Для нахождения средней силы удара можно воспользоваться законом сохранения импульса. Поскольку шарик до удара двигался вертикально, а после удара движется горизонтально, можно считать, что вертикальная составляющая импульса не меняется (так как вертикальная составляющая силы равна 0) и равна 0,1 кг 3 м/с = 0,3 кг м/с.
Импульс после удара:
p' = 0,1 кг * v'
где v' - скорость шарика после удара.
Импульс до удара:
p = 0,1 кг 3 м/с = 0,3 кг м/с
Согласно закону сохранения импульса:
p = p' + F * Δt,
где F - средняя сила удара, Δt - длительность удара.
Таким образом, средняя сила удара будет:
F = (p - p') / Δt = (0,3 кг м/с - 0,1 кг v') / 0,03 с.
Для нахождения скорости шарика после удара воспользуемся уравнением движения:
m v = F Δt,
где m - масса шарика.
Так как v = 0 после удара, можно найти v':
0,1 кг v = F 0,03 с,
v = F * 0,3 м/с.
Подставляя значение v в уравнение для F, получаем:
F = (0,3 кг м/с - 0,1 кг F 0,3 м/с) / 0,03 с,
F = (0,3 кг м/с - 0,03 кг м/с) / 0,03 с = 0,27 кг м/c^2.
Итак, средняя сила удара, с которой поверхность действует на шарик, равна 0,27 Н.