Задача по физике С высоты H = 3 м свободно падает тело массой m = 0,5 кг. Тело отскакивает от горизонтального пола и достигает высоты Н/3. Определите модуль изменения импульса в результате отскока от пола. Ответ запишите с точностью до десятых.
Для решения задачи используем законы сохранения энергии и импульса.
Рассмотрим движение тела с высоты Н = 3 м до уровня Н/3 = 1 м:
По закону сохранения энергии потенциальная энергия тела в начальный момент равна кинетической энергии тела в конечный момент:
mgh = mv^2/2,
где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с^2), h - высота падения, v - скорость тела на уровне Н/3.
0,59,83 = 0,5*v^2/2
14,7 = 0,25*v^2
v = √(14,7 / 0,25) ≈ 7,7 м/с.
Рассмотрим движение тела от уровня Н/3 до уровня Н:
При отскоке от пола сила удара меняет направление скорости тела. Модуль скорости остается постоянным, а направление меняется. Поэтому изменение импульса равно удвоенному импульсу до удара.
Для решения задачи используем законы сохранения энергии и импульса.
Рассмотрим движение тела с высоты Н = 3 м до уровня Н/3 = 1 м:По закону сохранения энергии потенциальная энергия тела в начальный момент равна кинетической энергии тела в конечный момент:
mgh = mv^2/2,
где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с^2), h - высота падения, v - скорость тела на уровне Н/3.
0,59,83 = 0,5*v^2/2
14,7 = 0,25*v^2
v = √(14,7 / 0,25) ≈ 7,7 м/с.
Рассмотрим движение тела от уровня Н/3 до уровня Н:При отскоке от пола сила удара меняет направление скорости тела. Модуль скорости остается постоянным, а направление меняется. Поэтому изменение импульса равно удвоенному импульсу до удара.
Δp = 2mv = 20,57,7 ≈ 7,7 Н*с.
Ответ: Δp ≈ 7,7 Н*с.