Как изменится импульс мяча (в кг·м/с), когда он ударяется о вертикальную стену и отскакивает назад, если его масса

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться законом сохранения импульса. Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов системы до и после взаимодействия остаётся неизменной, если на систему не действуют внешние силы.

Импульс (расчётная величина, обозначается буквой "p") представляет собой произведение массы (m) объекта на его скорость (v). То есть, \[p = mv\]

Первоначальный импульс мяча до удара о стену можно рассчитать по формуле: \[p_1 = m_1 v_1\],
где масса мяча \(m_1\) составляет 200 г (0.2 кг), а его горизонтальная скорость \(v_1\) равна 10 м/с.

Тогда первоначальный импульс мяча будет:
\[p_1 = 0.2 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с} = 2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]

Когда мяч ударяется о вертикальную стену и отскакивает назад, его скорость меняется на противоположную по направлению, но по модулю остаётся равной 10 м/с.

Следовательно, второначальный импульс мяча после удара о стену можно рассчитать по формуле:
\[p_2 = m_2 v_2\]
где масса мяча \(m_2\) также составляет 200 г (0.2 кг), а его горизонтальная скорость \(v_2\) в данном случае равна -10 м/с, так как вектор скорости изменил своё направление.

Тогда второначальный импульс мяча будет:
\[p_2 = 0.2 \, \text{кг} \cdot (-10) \, \text{м/с} = -2 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]

Таким образом, импульс мяча изменился с 2 кг·м/с на -2 кг·м/с. Знак "-" означает, что импульс изменил направление на противоположное.