Шар массой m=100 г движущийся по гладкой горизонтальной плоскости со скоростью v=1 м/с , упруго ударяется о вертикальную плоскость. Определите среднюю силу удара, с которой шар действует на стену, если длительность удара равна t=0,02 с. Направление скорости составляет с плоскостью угол,равный:а)90; б)30

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

а) В случае, когда направление скорости составляет 90 градусов с плоскостью, сила удара будет равна изменению импульса шара за время удара.

Из закона сохранения импульса:
m v = F_avg t
где m - масса шара, v - скорость шара до удара, F_avg - средняя сила удара, t - длительность удара

Подставляя известные значения, получаем:
0.1 кг 1 м/с = F_avg 0.02 с
F_avg = 0.1 кг * 1 м/с / 0.02 с
F_avg = 5 Н

Ответ: Средняя сила удара, с которой шар действует на стену, равна 5 Н.

б) В случае, когда направление скорости составляет 30 градусов с плоскостью, необходимо учитывать компоненту скорости, перпендикулярную плоскости. Эта скорость не изменится в результате удара, поэтому сила удара будет равна изменению импульса только в направлении, параллельном плоскости.

F_avg = m * Δv / t
где Δv - изменение скорости только в направлении, параллельном плоскости.

Из геометрии:
Δv = v sin(30) = 1 м/с 0.5 = 0.5 м/с

Подставляя значения:
F_avg = 0.1 кг * 0.5 м/с / 0.02 с
F_avg = 2.5 Н

Ответ: Средняя сила удара, с которой шар действует на стену, равна 2.5 Н.