Шар массой 0,15 кг, двигаясь со скоростью 10 м/с, ударяется о гладкую не подвижную стенку. определить импульс, полученный стенкой, если скорость шара была направлена под углом 60° к плоскости стенки.
Вот рисунок!Шар массой 0,15 кг, двигаясь со скоростью 10 м/с, упруго ударяется о гладкую не подвижную стенку. Определить импульс, полученный стенкой, если скорость...
Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и законы геометрии.
Первым шагом определим горизонтальную и вертикальную компоненты начальной скорости шара. Для этого воспользуемся формулами тригонометрии:
горизонтальная скорость = начальная скорость * cos(угол)
вертикальная скорость = начальная скорость * sin(угол)
Заменим известные значения в формулы:
горизонтальная скорость = 10 м/с * cos(60°) = 10 м/с * 0.5 = 5 м/с
вертикальная скорость = 10 м/с * sin(60°) = 10 м/с * √3/2 ≈ 8.66 м/с
Теперь найдем массу шара, которая дана в условии задачи: 0,15 кг.
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после взаимодействия должна быть равна. После удара шар переходит в состояние покоя, поэтому его конечная скорость состоит только из горизонтальной компоненты скорости, а вертикальная компонента становится равна нулю.
Таким образом, мы можем найти импульс, полученный стенкой, по формуле:
импульс = масса * изменение скорости
Чтобы найти изменение скорости, от начальной скорости вычтем конечную скорость:
изменение скорости = начальная скорость - конечная скорость
начальная скорость = горизонтальная скорость + вертикальная скорость
начальная скорость = 5 м/с + 8.66 м/с = 13.66 м/с
Таким образом, изменение скорости = 13.66 м/с - 0 м/с = 13.66 м/с
Теперь подставим известные значения в формулу для импульса:
импульс = 0.15 кг * 13.66 м/с = 2.05 кг*м/с
Таким образом, импульс, полученный стенкой, составляет 2.05 кг*м/с.
