1) Какова сила, которая действует на плиту при ударе стального шарика массой 0,05 кг, падающего с высоты 5

1) Какова сила, которая действует на плиту при ударе стального шарика массой 0,05 кг, падающего с высоты 5 м и отскакивающего от плиты с такой же скоростью?

2) Чему равно изменение импульса материальной точки массой 3 кг за первые 8 секунд ее движения, если ее координата х описывается уравнением х = 25—10t +2t^2? Каков импульс силы, вызвавшей это изменение импульса за тот же промежуток времени?
Darya

Darya

Задача 1:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Изначально, пусть шарик движется вниз со скоростью v. При столкновении со стальной плитой шарик отскакивает вверх и его скорость становится равной v (знак "минус" указывает на направление противоположное движению вниз).

По закону сохранения импульса:
Импульс шарика до столкновения p1=mv,
Импульс шарика после столкновения p2=m(v)=mv,
где m - масса шарика, v - скорость шарика.

Из условия задачи нам даны следующие значения:
масса шарика m=0.05 кг,
высота падения h=5 метров.

Теперь, нам необходимо определить скорость шарика при столкновении с плитой. Мы можем использовать энергетический подход для этого.

Из закона сохранения механической энергии:
Начальная потенциальная энергия Ep1=mgh,
Кинетическая энергия при падении Ek1=12mv2,
Кинетическая энергия при отскоке Ek2=12m(v)2=12mv2,
где g - ускорение свободного падения (примем его равным 9.8м/с2).

Так как энергия сохраняется, выполняется следующее равенство:
Ep1+Ek1=Ek2,
mgh+12mv2=12mv2.

Упрощая это уравнение, получаем:
mgh=0.

Теперь мы можем решить это уравнение для определения силы, действующей на плиту.

F=mght,
F=0.05кг9.8м/с25мt,
F=0.245H.

Ответ: Сила, действующая на плиту при ударе стального шарика, равна 0.245 H.

Задача 2:
Для этой задачи мы должны использовать определение импульса, которое является произведением массы и скорости материальной точки. В данном случае, нас интересует изменение импульса за первые 8 секунд движения и импульс силы, вызвавшей это изменение.

Сначала, нам нужно найти производную уравнения x=2510t+2t2 по времени, чтобы найти скорость и ускорение частицы.

v=dxdt=10+4t,
a=dvdt=4.

Данная частица имеет константное ускорение, поэтому изменение импульса можно получить, используя второй закон Ньютона F=ma.

F=ma=34=12Нс.

Затем, мы можем найти импульс силы, умножив силу на интересующий нас промежуток времени:

I=FΔt=12Нс8с=96Нс.

Ответ: Изменение импульса материальной точки массой 3 кг за первые 8 секунд движения составляет 12 Н·с, а импульс силы, вызвавшей это изменение, за этот же промежуток времени равен 96 Н·с.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello