Какую скорость приобретает мяч после отбивания футболистом массой 500 г и летящий на него со скоростью 10 м/с, если

Skvoz_Kosmos

27

Чтобы решить эту задачу, мы воспользуемся законом сохранения импульса.

Импульс - это величина, которая характеризует количество движения тела. Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов системы тел до и после столкновения остается неизменной, при условии, что на эту систему не действуют внешние силы.

Изначально у нас есть мяч и футболист. После отбивания мяч приобретает новую скорость, а футболист продолжает двигаться со своей начальной скоростью.

Обозначим:

- \(m_1\) - масса мяча
- \(v_1\) - начальная скорость мяча
- \(m_2\) - масса футболиста
- \(v_2\) - начальная скорость футболиста
- \(v_1"\) - конечная скорость мяча
- \(v_2"\) - конечная скорость футболиста

С помощью закона сохранения импульса мы можем записать следующее уравнение:

\(m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = m_1 \cdot v_1" + m_2 \cdot v_2"\)

В нашем случае, масса мяча \(m_1\) равна 0.5 кг, начальная скорость мяча \(v_1\) равна 10 м/с, масса футболиста \(m_2\) равна неизвестной величине и составляет \(m_2\) г, начальная скорость футболиста \(v_2\) равна 0 м/с, конечная скорость мяча \(v_1"\) равна 14 м/с, а конечная скорость футболиста \(v_2"\) равна неизвестной величине.

Подставляем известные значения в уравнение и решаем его относительно неизвестных:

\(0.5 \cdot 10 + m_2 \cdot 0 = 0.5 \cdot 14 + m_2 \cdot v_2"\)

\(5 + 0 = 7 + v_2"\)

Теперь мы можем найти значение конечной скорости футболиста:

\(v_2" = 5 + 0 - 7\)

\(v_2" = -2\) м/с

Таким образом, скорость, которую приобретает мяч после отбивания футболистом, равна 14 м/с, а скорость футболиста после столкновения становится -2 м/с.