Вопрос школьника
Мяч, летящий горизонтально со скоростью v1 = 10 м/с, отбрасывается ударом ракетки в противоположную сторону со скоростью v2 = 20 м/с. Определить изменение импульса мяча, если изменение его кинетической энергии ΔК = 10 Дж
Ответ от учителя
Изменение импульса мяча можно определить по формуле:
Δp = m * Δv
где Δp — изменение импульса, m — масса мяча, Δv — изменение скорости мяча.
Из условия задачи известны скорости мяча до и после удара ракетки:
v1 = 10 м/с (начальная скорость)
v2 = -20 м/с (конечная скорость, знак минус означает, что мяч движется в противоположном направлении)
Изменение скорости мяча:
Δv = v2 — v1 = -20 м/с — 10 м/с = -30 м/с
Изменение кинетической энергии мяча:
ΔК = (m * v2^2)/2 — (m * v1^2)/2 = m * (v2^2 — v1^2)/2
Подставляя известные значения, получаем:
10 Дж = m * ((-20 м/с)^2 — (10 м/с)^2)/2
Решая уравнение относительно m, получаем:
m = 0,2 кг
Теперь можем определить изменение импульса:
Δp = m * Δv = 0,2 кг * (-30 м/с) = -6 кг * м/с
Ответ: изменение импульса мяча равно -6 кг * м/с.
