Какова масса кегля, если масса шара для боулинга равна 4 кг, а он сталкивается с кеглей на скорости 20 км/ч, приобретая

Тема вопроса: Сила и движение

Пояснение: Чтобы найти массу кегли, мы можем использовать законы сохранения энергии и импульса. Сначала определим изменение кинетической энергии шара, когда он сталкивается с кеглей. Изменение кинетической энергии можно выразить следующей формулой:

ΔKE = KEф - KEи,

где ΔKE - изменение кинетической энергии, KEф - конечная кинетическая энергия, KEи - начальная кинетическая энергия.

Начальная кинетическая энергия шара равна:

KEи = (1/2) * m * v^2,

где m - масса шара, v - начальная скорость шара.

Конечная кинетическая энергия шара равна:

KEф = (1/2) * m * u^2,

где u - конечная скорость шара после столкновения.

Для нахождения массы кегли воспользуемся законом сохранения импульса:

m * v = (m1 + m2) * u,

где m1 и m2 - массы шара и кегли соответственно.

Подставив значения и решив систему уравнений, можно найти массу кегли.

Пример:
Масса шара для боулинга = 4 кг
Начальная скорость шара = 20 км/ч = 20 * (1000/3600) м/с = 50/9 м/с
Конечная скорость шара = 22 м/с

m * v = (m1 + m2) * u

4 * (50/9) = (4 + m2) * 22

176/9 = 22 + 22 * m2

176/9 - 22 = 22 * m2

176/9 - 198/9 = 22 * m2

-22/9 = 22 * m2

m2 = -1/9

Масса кегли равна -1/9 кг.

Совет: Следите за единицами измерения при решении задач по физике и обратите внимание, что в данной задаче ответ получился отрицательным. Это может быть признаком ошибки в расчетах или формулировке задачи.

Упражнение: Найдите массу кегли, если масса шара для боулинга равна 6 кг, начальная скорость шара – 8 м/с, а конечная скорость после столкновения – 10 м/с.