Какова средняя сила, действующая со стороны стенки на мяч массой 100 г, если он ударяется о стенку со скоростью 20 м/с и соприкасается со стенкой в течение 0,2 с, при условии, что удар абсолютно упругий?

Также, какая будет скорость стрелы, выпущенной из лука со скоростью 10 м/с под углом 45 градусов к горизонту, на высоте 3,2 м, если пренебречь сопротивлением воздуха?

Физика 8 класс Законы сохранения импульса и движения тел средняя сила стенка мяч масса 100 г скорость 20 м/с время 0,2 с удар абсолютно упругий скорость стрелы лук угол 45 градусов высота 3,2 м сопротивление воздуха Новый

Давай сначала разберемся с мячом. У нас есть мяч массой 100 г, который ударяется о стенку со скоростью 20 м/с. Так как удар абсолютно упругий, то после удара мяч отскочит с той же скоростью, но в противоположном направлении. Это значит, что его скорость изменится с 20 м/с на -20 м/с.

Теперь найдем изменение импульса мяча:

• Импульс до удара: p1 = масса * скорость = 0,1 кг * 20 м/с = 2 кг·м/с.
• Импульс после удара: p2 = масса * скорость = 0,1 кг * (-20 м/с) = -2 кг·м/с.
• Изменение импульса: Δp = p2 - p1 = -2 - 2 = -4 кг·м/с.

Теперь, чтобы найти среднюю силу, действующую со стороны стенки, используем формулу:

• Сила = изменение импульса / время = Δp / t.

Подставляем значения:

• Сила = -4 кг·м/с / 0,2 с = -20 Н.

Знак минус показывает, что сила направлена в сторону, противоположную движению мяча. Но если говорить о величине, то средняя сила составляет 20 Н.

Теперь давай перейдем ко второй части вопроса о стрелах. У нас есть стрела, выпущенная под углом 45 градусов со скоростью 10 м/с. Чтобы найти скорость стрелы на высоте 3,2 м, нам нужно рассмотреть вертикальную и горизонтальную составляющие скорости.

Сначала найдем максимальную высоту, на которую поднимется стрела:

• Вертикальная составляющая скорости: Vv = V * sin(45°) = 10 * 0,707 ≈ 7,07 м/с.
• Максимальная высота: h = Vv² / (2 * g), где g ≈ 9,81 м/с².
• h = (7,07)² / (2 * 9,81) ≈ 2,5 м.

Теперь мы знаем, что стрела поднимется на высоту 2,5 м, а затем начнет падать. На высоте 3,2 м стрела уже будет падать. Теперь мы можем найти скорость стрелы на этой высоте:

• Используем закон сохранения энергии: Eпот + Eкин = const.
• На высоте 3,2 м: Eпот = m * g * h = m * 9,81 * 3,2.
• Скорость на высоте 3,2 м будет меньше начальной, так как часть энергии ушла на потенциальную энергию.

В итоге, чтобы найти скорость стрелы на высоте 3,2 м, нужно учесть, что она будет падать, и скорость будет больше нуля, но меньше 10 м/с.

Если кратко, то:

• Средняя сила, действующая на мяч: 20 Н.
• Скорость стрелы на высоте 3,2 м будет меньше 10 м/с, но точное значение нужно считать, учитывая потенциальную энергию.

Если что-то непонятно, спрашивай!