Металлический шарик массой 20 г, падающий со скоростью 5 м/с, ударяется упруго о стальную плиту и отскакивает от неё в противоположную сторону с той же по модулю скоростью. Найдите изменение импульса шарика и среднюю силу, вызвавшую это изменение, если соударение длилось 0,1 с

m = 0,8 кг.

V0 = 5 м/с. m = 20 г = 0,02 кг.

V1 = 5 м/с.

V2 = 5 м/с.

t = 0,1 с.

Δp - ?

Fср - ?

Импульсом шарика р называется произведение массы шарика m на его скорость V: p = m * V.

Выразим изменение импульса металлического шарика Δp по формуле: Δp = p2 - p1 = m * V2 - m * V1.

Проведём вертикальную координатную ось, направленную вертикально вверх. Для проекций на эту ось изменение импульса примет вид: Δp = m * V2 - ( - m * V1) = m * (V2 + V1).

Δp = 0,02 кг * (5 м/с + 5 м/с) = 0,2 кг*м/с.

Среднюю силу удара Fср выразим по 2 закону Ньютона: Fср = m * a = m * Δp / t.

Fср = 0,02 кг * 0,2 кг*м/с / 0,1 с = 0,04 Н.

Ответ: изменение импульса шарика составляет Δp = 0,2 кг*м/с, средняя сила удара Fср = 0,04 Н.