Для решения задачи по изменению импульса шара после удара о стенку, сначала напомним определение импульса. Импульс (p) — это произведение массы тела (m) на его скорость (v):
[ p = m \cdot v ]
Импульс является векторной величиной, поэтому направление скорости имеет значение.
Теперь рассмотрим данные задачи:
- Масса шара ( m = 100 ) г = ( 0.1 ) кг (перевели в килограммы, так как стандартная единица измерения массы в физике — килограмм).
- Начальная скорость ( v_1 = 5 ) м/с.
- Конечная скорость ( v_2 = -4 ) м/с (скорость в противоположном направлении, поэтому знак минус).
Импульс до удара:
[ p_1 = m \cdot v_1 = 0.1 \cdot 5 = 0.5 \ \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Импульс после удара:
[ p_2 = m \cdot v_2 = 0.1 \cdot (-4) = -0.4 \ \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Теперь найдем изменение импульса ((\Delta p)):
[ \Delta p = p_2 - p_1 ]
Подставим значения:
[ \Delta p = -0.4 - 0.5 = -0.9 \ \text{кг} \cdot \text{м/с} ]
Таким образом, изменение импульса шара в результате удара о стенку составляет (-0.9 \ \text{кг} \cdot \text{м/с}). Знак минус указывает на то, что направление импульса изменилось на противоположное. Если же интересует величина изменения импульса, то она равна (0.9 \ \text{кг} \cdot \text{м/с}).