20 мс. Парафраза: Яка буде зміна імпульсу та сила удару металевої кульки масою 20 г, що падає зі швидкістю 5 м/с, коли

Карамель

19

Задачу можно решить с помощью закона сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до и после взаимодействия остается неизменной, если на систему не действуют внешние силы.

Получим формулу для нахождения изменения импульса. Импульс (p) определяется как произведение массы (m) и скорости (v): \(p = m \cdot v\).

Исходя из условия, импульс кульки до удара равен \(m_1 \cdot v_1\), где \(m_1\) - масса кульки, а \(v_1\) - её скорость. После удара импульс кульки равен \(-m_1 \cdot v_2\), где \(v_2\) - скорость кульки после отскока.

Таким образом, изменение импульса \(\Delta p\) в данной задаче может быть выражено следующим образом: \(\Delta p = -m_1 \cdot v_2 - m_1 \cdot v_1\).

Теперь рассмотрим силу удара. Сила удара (F) определяется как изменение импульса в единицу времени: \(F = \frac{\Delta p}{t}\), где \(t\) - длительность удара.

В данной задаче удар пружинный, значит, длительность удара равна времени отскока кульки \(t\). Получаем следующую формулу для силы удара: \(F = \frac{-m_1 \cdot v_2 - m_1 \cdot v_1}{t}\).

Теперь можем подставить заданные значения и рассчитать ответ:

Масса кульки: \(m_1 = 20 \, \text{г} = 0.02 \, \text{кг}\).
Скорость кульки до удара: \(v_1 = 5 \, \text{м/с}\).
Скорость кульки после отскока: \(v_2 = -5 \, \text{м/с}\) (отрицательное значение указывает на противоположное направление скорости).
Длительность удара: \(t = ?\) (данной информации в задаче нет).

Пожалуйста, укажите значение длительности удара (в секундах), чтобы я смог рассчитать значение силы удара.