Какова сила трения между шариком и плитой во время удара, если вес шарика составляет 100 г, скорость до удара
Какова сила трения между шариком и плитой во время удара, если вес шарика составляет 100 г, скорость до удара составляет 4,0 м/с, скорость после удара - 3,0 м/с, и длительность удара равна 10 мс?
Оксана 43
Для решения этой задачи нам понадобится воспользоваться Законом сохранения импульса. Этот закон гласит, что сумма импульсов системы до и после взаимодействия остается неизменной.Импульс — это произведение массы тела на его скорость. Импульс практически равен моменту силы при равномерном движении.
В данном случае у нас есть начальная и конечная скорости шарика, а также его масса. Наша задача состоит в определении силы трения между шариком и плитой.
1. Найдем импульс шарика до удара:
импульс до = масса × начальная скорость
импульс до = 0,1 кг × 4,0 м/с
импульс до = 0,4 кг·м/с
2. Найдем импульс шарика после удара:
импульс после = масса × конечная скорость
импульс после = 0,1 кг × 3,0 м/с
импульс после = 0,3 кг·м/с
3. Воспользуемся Законом сохранения импульса:
импульс до = импульс после
Отсюда получаем:
0,4 кг·м/с = 0,3 кг·м/с
4. Разность импульсов равна импульсу, возникающему при трении:
дельта импульс = 0,4 кг·м/с - 0,3 кг·м/с
дельта импульс = 0,1 кг·м/с
5. Для определения силы трения воспользуемся формулой:
сила трения = изменение импульса / время соприкосновения
Имея только начальную и конечную скорости, нам неизвестно время соприкосновения. К сожалению, без значения времени мы не сможем узнать точное значение силы трения.