Маленький мячик бросили с земли под углом 60° к горизонту со скоростью 5 м/с в вертикальную стену, расположенную на расстоянии 1,5 м от места бросания. Под каким углом к горизонту отскочит мячик после абсолютно упругого удара о стену?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи используем законы сохранения механической энергии и импульса.

Из закона сохранения механической энергии можем найти высоту, на которую поднимется мячик после удара о стену:

mgh = 0.5mv^2
h = v^2 / (2g) = 5^2 / (2*9.8) = 1.275 м

Из закона сохранения импульса можем найти горизонтальную составляющую начальной скорости мячика после удара о стену (поскольку вертикальная составляющая скорости зеркально меняется после удара):

mVx = mvcos(60°)
Vx = vcos(60°) = 5*cos(60°) = 2.5 м/с

Затем находим время, за которое мячик пролетает расстояние до стены:

t = 1.5 / Vx = 1.5 / 2.5 = 0.6 с

Известно, что сила тяжести не влияет на горизонтальное движение, а значит угол выхода мячика из удара о стену равен углу входа. Таким образом, мячик отскочит под углом 60° к горизонту.