Домашние задания: Физика

Пожалуйста, помогите решить задачу по физике. Тема: "Закон сохранения импульса"

Мяч массой 100 г свободно падает без начальной скорости на асфальт и после удара отскакивает от него, поднявшись на 4 м. Продолжительность падения равна 1 с, длительность удара примите равной 20 мс.

а) Чему равен модуль мяча непосредственно перед ударом об асфальт?
б) Чему равен модуль изменения импульса мяча в результате удара?
в) Чему равна средняя сила, с которой мяч давил на асфальт при ударе?
a) Модуль упругости мяча непосредственно перед ударом об асфальт можно рассчитать, используя формулу для кинетической энергии: KE = (1/2) mv ^ 2, где m - масса мяча, а v - скорость. Поскольку мяч не имеет начальной скорости и падает свободно, его скорость в момент удара можно рассчитать по формуле: v = gt, где g - ускорение под действием силы тяжести (9,8 м/с ^2), а t - продолжительность падения (1 с). Следовательно, модуль упругости мяча непосредственно перед ударом об асфальт равен: KE = (1/2) x (0,1 кг) x (9,8 м/с ^ 2 x 1 с) ^2 = 4,9 Дж.
б) Закон сохранения импульса гласит, что общий импульс изолированной системы остается постоянным, если на систему не действуют никакие внешние силы. Следовательно, модуль изменения импульса мяча в результате удара равен нулю. Это может быть математически представлено как: m1v1 + m2v2 = (m1 + m2) v, где m1 - масса мяча, v1 - скорость мяча до удара, m2 - масса асфальта и v2 - скорость асфальта после удара. Поскольку мяч является единственным объектом в этой изолированной системе, m2 и v2 равны нулю, а модуль изменения импульса мяча равен нулю.
c) Среднюю силу, с которой мяч прижимался к асфальту при ударе, можно рассчитать по формуле: F = Δp / Δt, где Δp - изменение импульса, а Δt - продолжительность удара. Поскольку модуль изменения импульса равен нулю, средняя сила также равна нулю.
Арзыкулов Кадырбек
Арзыкулов Кадырбек
2 615
Лучший ответ
Мяч массой m = 100 г = 0,100 кг свободно падает без начальной скорости на асфальт и после удара отскакивает от него, поднявшись на Н = 4 м. Продолжительность падения равна t = 1 с, длительность удара примите равной Δt = 20 мс = 20*10^(-3) c. а) Чему равен модуль ИМПУЛЬСА мяча |p| непосредственно перед ударом об асфальт? б) Чему равен модуль изменения импульса мяча Δр в результате удара? в) Чему равна средняя сила, с которой мяч давил на асфальт при ударе?
РЕШЕНИЕ:
1.a) Скорость падения мяча на асфальт: V = gt = 9,8*1 = 9,8 м/с. Значит, |p| = m*V = 0,100*9,8 = 0,98 кг*м/с.
2. б) скорость v отскока мяча от асфальта рассчитаем так: ½*gt°^2 = 4 ==> t°^2 = 8/9.8 ==> t° = sqrt(8/9.8) = 0.9035 c. Значит, v = g*t° = 9.8*0.9035 = 8.8543 = 8,85 м/с. Соответствующий импульс "вверх": р(вверх) = m*v = 0.100*8,85 = 0,89 кг*м/с. Импульс изменяется при ударе от 0,98 (вниз) до 0,89 (вверх). Значит, Δр = 0.98 – (–0.89) = 1,87 кг*м/с.
3. в) Fcp вычислим из уравнения: Δр = Fcp*Δt ==> Fcp = Δр/Δt = 1.87/(20*10^(-3)) = 93.5 H.

Ответ: а) |p| = 0,98 кг*м/с. б) Δр = 1,87 кг*м/с.
в) Fcp = Δр/Δt = 93.5 H.
да я хз вопще, у меня 3 по физике