Question

На горизонтальную плиту упал шарик массой 200 г и отскочил от неё вертикально вверх. плита при этом получила количество движения 4 кг∙м/с. считая, что масса плиты намного больше массы шарика и удар абсолютно , найти, с какой высоты упал шарик.

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, мы воспользуемся законом сохранения количества движения.

Известно, что масса шарика (m1) равна 200 г или 0.2 кг, и у него начальная скорость (v1) равна 0, так как шарик падал вертикально вниз и не имел начальной вертикальной скорости.

Также известно, что плита (m2) имеет массу намного больше массы шарика и в результате удара она получила количество движения (p2) равное 4 кг∙м/с.

По закону сохранения количества движения, сумма начальных количеств движения двух тел должна равняться сумме конечных количеств движения этих тел.

Количество движения шарика перед ударом (p1) равно его массе (m1) умноженной на его начальную скорость (v1):

p1 = m1 * v1
= 0.2 кг * 0
= 0

Количество движения плиты перед ударом (p1) равно 0, так как она неподвижна.

Таким образом, сумма начальных количеств движения двух тел равна нулю:

p1 + p1 = 0

После удара шарик отскочил вертикально вверх, поэтому его конечная вертикальная скорость (v2) также равна 0, а количество движения плиты после удара (p2) равно 4 кг∙м/с. Воспользуемся этой информацией:

p2 = m1 * v2

4 кг∙м/с = 0.2 кг * 0

Таким образом, мы получаем уравнение:

4 кг∙м/с = 0

Такое уравнение неверно, поэтому оно не имеет решений.

Следовательно, шарик не может отскочить от горизонтальной плиты вертикально вверх.