Небольшой шарик массой m = 20 г падает вертикально на пол и упруго отскакивает от него. Непосредственно перед соударением скорость шарика была равна v = 5 м/с. Определить среднюю силу F, действующую на пол в процессе удара, если его длительность равна t = 0,02 c.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения средней силы F, действующей на пол, мы можем использовать закон сохранения импульса.

Изначальный импульс шарика равен:
p = m v = 20 г 5 м/c = 0,02 кг 5 м/c = 0,1 кгм/с

Конечный импульс шарика после удара равен:
p' = -m v' = -0,1 кгм/с (знак минус указывает на то, что шарик меняет направление движения)

Импульс, переданный полу, равен:
Δp = p' - p = -0,1 кгм/с - 0,1 кгм/с = -0,2 кг*м/с

Так как импульс равен силе, умноженной на время, то средняя сила F, действующая на пол, равна:
F = Δp / t = -0,2 кг*м/с / 0,02 с = -10 Н

Ответ: средняя сила, действующая на пол в процессе удара, равна -10 Н.