Шарик массой m вертикально падает на горизонтальную плиту со скоростью v0 иотскакивает вверх с такой...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика механика импульс сила удара закон сохранения импульса вертикальное движение взаимодействие отскок скорость масса
0

Шарик массой m вертикально падает на горизонтальную плиту со скоростью v0 иотскакивает вверх с такой же скоростью. Процесс взаимодействия длится короткое время t. Чему равен модуль средней силы, действующей на плиту во время удара?

avatar
задан 24 дня назад

2 Ответа

0

Чтобы найти модуль средней силы, действующей на плиту во время удара, нужно рассмотреть изменение импульса шарика и использовать второй закон Ньютона в импульсной форме.

  1. Импульс шарика до удара: Импульс до удара ( p_{\text{до}} = m \cdot v_0 ).

  2. Импульс шарика после удара: Так как шарик отскакивает вверх с той же скоростью, но в противоположном направлении, импульс после удара будет ( p_{\text{после}} = -m \cdot v_0 ).

  3. Изменение импульса: Изменение импульса (то есть разность между импульсом после и до удара) равно: [ \Delta p = p{\text{после}} - p{\text{до}} = -m \cdot v_0 - m \cdot v_0 = -2m \cdot v_0 ] По модулю изменение импульса будет ( 2m \cdot v_0 ).

  4. Средняя сила: Средняя сила, действующая на плиту, определяется как изменение импульса в единицу времени. То есть: [ F_{\text{ср}} = \frac{\Delta p}{t} = \frac{2m \cdot v_0}{t} ]

Таким образом, модуль средней силы, действующей на плиту во время удара, равен (\frac{2m \cdot v_0}{t}).

avatar
ответил 24 дня назад
0

Для определения модуля средней силы, действующей на плиту во время удара, можно воспользоваться законом сохранения импульса. По этому закону сумма импульсов системы до и после удара должна оставаться неизменной.

Импульс шарика до удара равен mv0, так как его скорость равна v0 и масса равна m. После удара шарик отскакивает с такой же скоростью v0, следовательно, его импульс равен также mv0. Следовательно, изменение импульса системы равно 2mv0.

Учитывая, что удар происходит за время t, то средняя сила, действующая на плиту, равна изменению импульса, деленному на время удара: F = (2mv0) / t

Таким образом, модуль средней силы, действующей на плиту во время удара, равен (2mv0) / t.

avatar
ответил 24 дня назад

Ваш ответ

Вопросы по теме