№318 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Шарик массой 100 г свободно упал на горизонтальную площадку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Найти изменение импульса шара при абсолютно неупругом и абсолютно упругом ударах2. Вычислить среднюю силу, действующую на шарик во время удара, если неупругий удар длился 0,05 с, а упругий 0,01 с.

Импульс тела:

$$p=mv$$

Масса шарика:

$$m=100\ \text{г}=0{,}1\ \text{кг}$$

При ударе импульс изменяется по формуле:

$$\Delta p=p_2-p_1$$

1) Абсолютно неупругий удар. После удара шарик останавливается, значит $$v_2=0$$.

Тогда

$$\Delta p_1=0-mv= -0{,}1\cdot 10=-1\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$

По модулю:

$$|\Delta p_1|=1\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$

Средняя сила:

$$F_{\text{ср}1}=\frac{|\Delta p_1|}{\Delta t_1}=\frac{1}{0{,}05}=20\ \text{Н}$$

2) Абсолютно упругий удар. После удара шарик движется в противоположную сторону с той же по модулю скоростью, значит $$v_2=-10\ \text{м/с}$$.

Тогда

$$\Delta p_2=m(v_2-v_1)=0{,}1\cdot(-10-10)=-2\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$

По модулю:

$$|\Delta p_2|=2\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$

Средняя сила:

$$F_{\text{ср}2}=\frac{|\Delta p_2|}{\Delta t_2}=\frac{2}{0{,}01}=200\ \text{Н}$$

Ответ: $$|\Delta p_1|=1\ \text{кг}\cdot\text{м/с},\ F_{\text{ср}1}=20\ \text{Н};\ |\Delta p_2|=2\ \text{кг}\cdot\text{м/с},\ F_{\text{ср}2}=200\ \text{Н}.$$