Какова скорость стального шара массой 100 г, движущегося по горизонтальной поверхности без трения и направленного

Дельфин_2090

7

Конечно, я могу вам помочь с решением задачи! Чтобы найти скорость стального шара, нам понадобится использовать физические законы, такие как закон сохранения энергии. Давайте проведем решение пошагово.

Шаг 1: Определение начальной энергии
Начальная энергия шара состоит из его кинетической энергии и потенциальной энергии. Поскольку шар начинает движение и находится на горизонтальной поверхности без трения, его потенциальная энергия будет равна нулю.

Шаг 2: Определение конечной энергии
Когда шар достигает стены, его высота также становится равной нулю, поэтому его потенциальная энергия также равна нулю. Таким образом, конечная энергия шара также будет состоять только из его кинетической энергии.

Шаг 3: Закон сохранения энергии
Согласно закону сохранения энергии, начальная энергия должна быть равна конечной энергии. Мы можем записать это в виде уравнения:

\[E_{\text{начальная}} = E_{\text{конечная}}\]

Так как потенциальная энергия исчезает как начальная, у нас остается только кинетическая энергия:

\[\frac{1}{2}mv_{\text{начальная}}^2 = \frac{1}{2}mv_{\text{конечная}}^2\]

где \(m\) - масса шара, \(v_{\text{начальная}}\) - начальная скорость шара, \(v_{\text{конечная}}\) - скорость шара после столкновения со стеной.

Шаг 4: Подстановка и решение уравнения
Подставляя известные значения в уравнение, мы можем выразить конечную скорость:

\[\frac{1}{2} \cdot 0.1 \, \text{кг} \cdot v_{\text{начальная}}^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.1 \, \text{кг} \cdot v_{\text{конечная}}^2\]

Сокращая массу шара и упрощая уравнение, получим:

\[v_{\text{начальная}}^2 = v_{\text{конечная}}^2\]

Шаг 5: Нахождение скорости шара
Возведя обе части уравнения в квадрат и извлекая корень, мы получим:

\[v_{\text{начальная}} = v_{\text{конечная}}\]

Таким образом, скорость шара после столкновения со стеной равна его начальной скорости.

В итоге, скорость стального шара массой 100 г, движущегося по горизонтальной поверхности без трения и направленного перпендикулярно стене, будет равна его начальной скорости.