Помогите, пожалуйста СРОЧНО Стальной шарик массой 100 г ударяется о массивную плиту, имея скорость 2м/с,...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика импульс стальной шарик скорость угол столкновение изменение импульса плита кинематика динамика
0

Помогите, пожалуйста СРОЧНО

Стальной шарик массой 100 г ударяется о массивную плиту, имея скорость 2м/с, и отскакивает от нее с такой же по величине скоростью. Определить изменение импульса шарика, если 1) направление скорости шарика перпендикулярно плите; 2) угол между направлением скорости и плоскостью плиты 30 градусов?

avatar
задан 15 дней назад

2 Ответа

0

1) При ударе стального шарика о плиту изменение импульса шарика можно рассчитать по формуле: Δp = 2m v, где m - масса шарика, v - скорость шарика. Δp = 2 0.1 кг 2 м/с = 0.4 кгм/с

2) При ударе под углом 30 градусов к плите изменение импульса шарика можно рассчитать по формуле: Δp = 2m v sin(θ), где θ - угол между направлением скорости и плоскостью плиты. Δp = 2 0.1 кг 2 м/с sin(30°) = 0.2 кгм/с

Таким образом, изменение импульса шарика в первом случае составит 0.4 кгм/с, а во втором случае - 0.2 кгм/с.

avatar
ответил 15 дней назад
0

Чтобы определить изменение импульса стального шарика, необходимо учитывать, что импульс ((\vec{p})) является векторной величиной и определяется как произведение массы ((m)) на скорость ((\vec{v})) тела:

[ \vec{p} = m \cdot \vec{v} ]

Масса шарика (m = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг}), скорость до удара (\vec{v}_1 = 2 \, \text{м/с}), и поскольку шарик отскакивает с той же скоростью, скорость после удара (\vec{v}_2 = -2 \, \text{м/с}).

1) Скорость шарика перпендикулярна плите

В этом случае изменение импульса (\Delta \vec{p}) считается как разность между конечным и начальным импульсом:

[ \Delta \vec{p} = \vec{p}_2 - \vec{p}_1 = m \cdot \vec{v}_2 - m \cdot \vec{v}_1 ]

Подставляем значения:

[ \Delta \vec{p} = 0.1 \, \text{кг} \cdot (-2 \, \text{м/с}) - 0.1 \, \text{кг} \cdot 2 \, \text{м/с} = -0.2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} - 0.2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

[ \Delta \vec{p} = -0.4 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

Изменение импульса равно (-0.4 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}). Минус указывает на изменение направления импульса.

2) Угол между направлением скорости и плоскостью плиты 30 градусов

В этом случае скорость шарика имеет компоненты, и необходимо рассмотреть только перпендикулярную компоненту скорости, так как параллельная компонент остается неизменной.

Перпендикулярная компонента скорости до удара:

[ v_{1\perp} = v_1 \cdot \sin(30^\circ) = 2 \, \text{м/с} \cdot 0.5 = 1 \, \text{м/с} ]

После удара эта компонента меняет знак:

[ v_{2\perp} = -1 \, \text{м/с} ]

Изменение импульса шарика по перпендикулярной компоненте:

[ \Delta p\perp = m \cdot v{2\perp} - m \cdot v_{1\perp} ]

[ \Delta p_\perp = 0.1 \, \text{кг} \cdot (-1 \, \text{м/с}) - 0.1 \, \text{кг} \cdot 1 \, \text{м/с} ]

[ \Delta p_\perp = -0.1 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} - 0.1 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = -0.2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} ]

Таким образом, изменение импульса в этом случае равно (-0.2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}).

avatar
ответил 15 дней назад

Ваш ответ

Вопросы по теме