Найти импульс, переданный стенкой, когда шар со скоростью 10 м/с и массой 0,15 кг сталкивается с гладкой неподвижной

Для начала, давайте разберемся с основными понятиями, чтобы понять, что такое импульс и как его найти.

Импульс - это физическая величина, которая описывает количество движения тела. Он определяется как произведение массы тела на его скорость. Формула для расчета импульса выглядит следующим образом:

\( \text{Импульс} = \text{масса} \times \text{скорость} \)

Теперь перейдем к решению задачи.

Дано:
Масса шара, \( m = 0.15 \) кг
Скорость шара, \( v = 10 \) м/с
Угол движения шара относительно плоскости стенки, \( \alpha = 60^\circ \)

Первым шагом, нам необходимо разложить начальную скорость шара на две составляющие: горизонтальную и вертикальную. Так как угол движения относительно плоскости стенки составляет \( 60^\circ \), горизонтальная составляющая скорости будет равна \( v_x = v \times \cos(\alpha) \), а вертикальная составляющая скорости будет равна \( v_y = v \times \sin(\alpha) \).

Расчитаем значения горизонтальной и вертикальной составляющих скорости:

\( v_x = 10 \times \cos(60^\circ) = 10 \times 0.5 = 5 \) м/с
\( v_y = 10 \times \sin(60^\circ) = 10 \times 0.866 = 8.66 \) м/с

Теперь, когда у нас есть значения горизонтальной и вертикальной составляющих скорости, мы можем рассчитать импульс, переданный стенкой.

Горизонтальная составляющая импульса будет равна изменению горизонтальной составляющей количества движения:

\( \Delta p_x = m \times \Delta v_x \)

Учитывая, что начальная горизонтальная составляющая скорости равна 5 м/с, а стенка является неподвижной, то изменение горизонтальной составляющей скорости будет равна ее противоположной значению:

\( \Delta v_x = -5 \) м/с

Рассчитаем горизонтальную составляющую импульса:

\( \Delta p_x = 0.15 \times (-5) = -0.75 \) кг * м/с

Так как стенка неподвижна, вертикальная составляющая количества движения изменяться не будет. Следовательно, вертикальная составляющая импульса, переданного стенкой, будет равна нулю:

\( \Delta p_y = 0 \) кг * м/с

Таким образом, импульс, переданный стенкой, будет равен сумме изменений горизонтальной и вертикальной составляющих импульса:

\( \text{Импульс} = \Delta p_x + \Delta p_y \)

Подставив значения, получим:

\( \text{Импульс} = -0.75 + 0 = -0.75 \) кг * м/с

Ответ: Импульс, переданный стенкой, равен -0.75 кг * м/с.