Маленький легкий шарик падает без начальной скорости на равномерно движущуюся вверх тяжелую горизонтальную плиту. Если до удара шарик пролетел по вертикали вниз 1,8 м, а скорость плиты равна 2 м/с, то после абсолютно упругого удара шарик пролетит вверх от точки удара расстояние ... см.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи можно воспользоваться законами сохранения энергии и импульса.

Первоначальная потенциальная энергия шарика при падении составляет mgh, где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - высота падения. По условию, шарик падает с высоты 1,8 м, следовательно, его начальная потенциальная энергия равна mgh.

Когда шарик касается плиты, его скорость равна скорости плиты, т.е. v = 2 м/с. После удара шарик полностью отскакивает от плиты и продолжает движение вверх. Поднимаясь, шарик теряет кинетическую энергию, которая преобразуется в потенциальную энергию. Пусть шарик поднимается на некоторую высоту h'. Тогда его конечная потенциальная энергия равна mgh', а его конечная кинетическая энергия равна 0.

Из закона сохранения механической энергии получаем:

mgh = mgh' + 0

mgh = mgh'

h = h'

Следовательно, шарик поднимется на ту же высоту, с которой упал, то есть на 1,8 м. Ответ: 1,8 м или 180 см.