Яка сила вплинула на стіну під час зіткнення свинцевої кульки, масою 10 г, яка рухалась зі швидкістю 5 м/с і зупинилась

Milana

50

У нас есть задача, где нам нужно определить силу, которая воздействовала на стену, когда на нее столкнулась свинцовая кулька. У нас уже есть некоторая информация, которую мы можем использовать для решения задачи:

Масса свинцовой кульки (m) = 10 г (10 * 10^(-3) кг)
Начальная скорость свинцовой кульки (v) = 5 м/с
Время столкновения (t) = 0,02 с

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы Ньютона. Один из законов гласит, что сила (F) равна изменению импульса (Δp) со временем (t):
\[F = \frac{\Delta p}{t}\]

Изменение импульса можно выразить как изменение импульса в конечный момент времени (p2) и начального импульса (p1):
\[\Delta p = p2 - p1\]

Импульс (p) можно выразить как произведение массы (m) на скорость (v):
\[p = m \cdot v\]

Теперь давайте начнем с расчетов.

Начальный импульс (p1) будет равен массе умноженной на начальную скорость:
\[p1 = m \cdot v\]
\[p1 = (10 \cdot 10^{-3}) \cdot 5\]
\[p1 = 0.05 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]

Конечный импульс (p2) будет равен нулю, так как кулька останавливается после столкновения:
\[p2 = 0\, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]

Изменение импульса (Δp) будет разностью между начальным и конечным импульсом:
\[\Delta p = p2 - p1\]
\[\Delta p = 0 - 0.05\, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]
\[\Delta p = -0.05\, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]

Теперь мы можем использовать уравнение силы, чтобы найти силу (F):
\[F = \frac{\Delta p}{t}\]
\[F = \frac{-0.05\, \text{кг} \cdot \text{м/с}}{0.02\, \text{с}}\]
\[F = -2.5\, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2\]

Итак, сила, действующая на стену во время столкновения со свинцовой кулькой, составляет -2.5 Н (ньютон). Знак "-" указывает на то, что сила направлена в противоположную сторону движения кульки.

Надеюсь, этот подробный ответ помог вам понять решение задачи. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, задавайте!