Question

Решите кусок пластилина массой = 0,2кг, брошенный вертикально вверх, перед ударом о потолок двигался со скоростью v = 9,8 м/с. деформируясь при ударе, пластилин прилипает к потолку и принимает окончательную форму через = 0,18с. найти среднюю силу давления < f > куска пластилина на потолок при ударе.

Answer 1

Решение в приложении. 

Answer 2

Для решения данной задачи будем использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до и после удара должна быть равна.

Импульс (пусть он будет равен P) определяется как произведение массы тела на его скорость:

P = m * v,

где m - масса тела, v - его скорость.

Для решения задачи нам необходимо знать значение импульса перед ударом о потолок и значение импульса после удара. Разность этих значений будет равна изменению импульса.

Значение импульса перед ударом о потолок:

P1 = m * v = 0.2 кг * 9.8 м/с = 1.96 кг*м/с.

Значение импульса после удара:

P2 = 0, так как кусок пластилина после удара остановился и прилип к потолку.

Изменение импульса:

ΔP = P2 - P1 = 0 - 1.96 кг*м/с = -1.96 кг*м/с.

Из закона сохранения импульса следует, что изменение импульса равно силе, умноженной на время ее действия:

ΔP = f * Δt,

где f - средняя сила давления куска пластилина на потолок при ударе, Δt - время действия силы.

Из данного уравнения можно найти среднюю силу давления:

f = ΔP / Δt = (-1.96 кг*м/с) / 0.18 с ≈ -10.9 Н.

Ответ: Средняя сила давления куска пластилина на потолок при ударе составляет около 10.9 Н. Обратите внимание, что знак минус указывает на то, что сила направлена в противоположную сторону движения пластилина, то есть вниз. Это означает, что пластилин оказывает воздействие на потолок с силой, направленной вниз.