Помогите решить задачу: Стальной шарик массой 10 г упал с высоты 1 м на стальную плиту и подскочил после удара на 0,8 м. Какое изменение импульса шарика?

Физика 11 класс Импульс и его изменение физика 11 класс задача по физике изменение импульса стальной шарик падение с высоты закон сохранения импульса удар и отскок Новый

Для решения задачи о изменении импульса стального шарика, давайте сначала вспомним, что импульс тела определяется как произведение его массы на скорость:

Импульс (p) = масса (m) × скорость (v)

Шарик массой 10 г (что равно 0,01 кг) падает с высоты 1 м. Для начала, нам нужно рассчитать скорость шарика перед ударом о плиту. Мы можем использовать закон сохранения энергии или уравнение движения с постоянным ускорением, но в данном случае проще воспользоваться уравнением для свободного падения:

v = √(2gh)

где:

• g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²),
• h - высота падения (1 м).

Подставляем значения:

v = √(2 * 9,81 * 1) = √(19,62) ≈ 4,43 м/с.

Теперь мы можем найти импульс шарика перед ударом:

p1 = m * v1 = 0,01 кг * 4,43 м/с ≈ 0,0443 кг·м/с.

Теперь рассмотрим ситуацию после удара. Шарик подскочил на высоту 0,8 м. Чтобы найти скорость шарика в момент отрыва от плиты, снова используем уравнение для свободного падения:

v' = √(2gh')

где h' - высота, на которую подскочил шарик (0,8 м).

Подставляем значения:

v' = √(2 * 9,81 * 0,8) = √(15,696) ≈ 3,96 м/с.

Теперь находим импульс шарика после удара:

p2 = m * v' = 0,01 кг * 3,96 м/с ≈ 0,0396 кг·м/с.

Теперь мы можем найти изменение импульса шарика:

Δp = p2 - p1.

Подставляем значения:

Δp = 0,0396 - 0,0443 = -0,0047 кг·м/с.

Таким образом, изменение импульса шарика составляет:

Δp ≈ -0,0047 кг·м/с.

Знак минус указывает на то, что импульс шарика уменьшился после удара о плиту.