№321 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Мяч массой 100 г, летевший со скоростью 20 м/с, ударился о горизонтальную плоскость. Угол падения (угол между направлением скорости и перпендикуляром к плоскости) равен 60°. Найти изменение импульса мяча, если удар абсолютно упругий, а угол отражения равен углу падения.

Подробный ответ

Дано

$m = 100\ \text{г} = 0{,}1\ \text{кг}$
$v = 20\ \text{м/с}$
$\alpha = 60^\circ$

Ход решения

При абсолютно упругом ударе модуль скорости не изменяется, значит после удара $v_1=v$.

Выберем ось $X$ параллельно плоскости, а ось $Y$ — перпендикулярно ей. Тогда проекция скорости на ось $X$ не изменяется, а проекция на ось $Y$ меняет знак:

$$ \Delta p_x = 0 $$

$$ \Delta p_y = mv\cos\alpha — (-mv\cos\alpha)=2mv\cos\alpha $$

Следовательно, изменение импульса мяча равно:

$$ \Delta p = 2mv\cos\alpha $$

Подставим значения:

$$ \Delta p = 2\cdot 0{,}1 \cdot 20 \cdot \cos 60^\circ = 2\ \text{кг}\cdot\text{м/с} $$