Свободно падающий мячик массой 934 г ударился о пол со скоростью, модуль которой равен 8.4 м/с, и подпрыгнул на высоту 44 см. Определи модуль изменения импульса мячика при ударе. При расчете принять g = 10 м/с^2, ответ округлить до тысячных.
где: m = 0.934 кг (масса мячика) v = 8.4 м/с (скорость мячика до удара) h = 0.44 м (высота, на которую подпрыгнул мячик) g = 10 м/с² (ускорение свободного падения) v' = ? (скорость мячика после удара) h' = 0 (высота после удара)
Из закона сохранения энергии механической системы до удара и после удара можно найти скорость мячика после удара:
До удара: (mgh = \frac{1}{2}mv^2)После удара: (\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}mv'^2 + mgh')где:
m = 0.934 кг (масса мячика)
v = 8.4 м/с (скорость мячика до удара)
h = 0.44 м (высота, на которую подпрыгнул мячик)
g = 10 м/с² (ускорение свободного падения)
v' = ? (скорость мячика после удара)
h' = 0 (высота после удара)
(\frac{1}{2} 0.934 8.4^2 = \frac{1}{2} 0.934 v'^2 + 0.934 10 0.44)
(32.9872 = 0.467v'^2 + 4.10616)
(0.467v'^2 = 28.88184)
(v'^2 = 61.83006)
(v' \approx 7.857) м/с
Теперь можем найти изменение импульса мячика:
(|Δp| = m|v - v'|)
(|Δp| = 0.934 * |8.4 - 7.857|)
(|Δp| = 0.934 * 0.543)
(|Δp| ≈ 0.507) кг·м/с
Ответ: Модуль изменения импульса мячика при ударе составляет приблизительно 0.507 кг·м/с.