Шарик массой 100 г, движущийся со скоростью 1 м/с абсолютно упруго ударяется о горизонтальную плоскость. Направление скорости шарика составляет с плоскостью угол 30°. Модуль изменения импульса шарика в результате удара равен:

Другие предметы Колледж Импульс и закон сохранения импульса физические основы механики колледж удар шарика импульс шарика угол наклона горизонтальная плоскость абсолютно упругий удар изменение импульса расчет импульса физика колледж Новый

Для решения задачи о модуле изменения импульса шарика, который ударяется о горизонтальную плоскость, нам нужно понять несколько ключевых моментов.

Шаг 1: Определение начального импульса шарика

• Масса шарика m = 100 г = 0.1 кг (переходим к килограммам).
• Скорость шарика v = 1 м/с.
• Угол наклона скорости к плоскости α = 30°.

Импульс p шарика можно выразить как произведение массы на скорость:

p = m * v.

Однако, поскольку скорость шарика направлена под углом, нам нужно разложить её на горизонтальную и вертикальную компоненты:

• v_x = v * cos(α) = 1 * cos(30°) = 1 * (√3/2) ≈ 0.866 м/с (горизонтальная компонента).
• v_y = v * sin(α) = 1 * sin(30°) = 1 * (1/2) = 0.5 м/с (вертикальная компонента).

Шаг 2: Определение импульса до удара

Импульс до удара можно записать как:

p_initial = m * v_initial = (0.1 кг) * (0.866 м/с, -0.5 м/с) = (0.0866, -0.05) кг·м/с.

Шаг 3: Определение импульса после удара

После абсолютно упругого удара, горизонтальная компонента скорости останется неизменной, а вертикальная компонента изменит знак:

• v'_x = v_x = 0.866 м/с (горизонтальная компонента остается той же);
• v'_y = -v_y = -0.5 м/с (вертикальная компонента меняет знак).

Импульс после удара:

p_final = m * v_final = (0.1 кг) * (0.866 м/с, 0.5 м/с) = (0.0866, 0.05) кг·м/с.

Шаг 4: Определение изменения импульса

Теперь мы можем найти изменение импульса:

Δp = p_final - p_initial = (0.0866, 0.05) - (0.0866, -0.05) = (0, 0.1) кг·м/с.

Модуль изменения импульса:

|Δp| = √(0^2 + (0.1)^2) = 0.1 кг·м/с.

Ответ: Модуль изменения импульса шарика в результате удара равен 0.1 кг·м/с.