Каково изменение по модулю вектора скорости маленького мяча после абсолютно упругого удара о плиту, если мяч двигался

Суть вопроса: Изменение по модулю вектора скорости маленького мяча после абсолютно упругого удара о плиту

Объяснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны понять, что происходит во время абсолютно упругого удара и как он влияет на изменение скорости маленького мяча.

Абсолютно упругий удар означает, что во время столкновения мяча с плитой энергия переходит полностью и сохраняется между мячом и плитой, а их скорости меняются.

Пусть vб - скорость мяча перед столкновением, vп - скорость плиты перед столкновением, vб" - скорость мяча после столкновения, vп" - скорость плиты после столкновения.

Так как столкновение абсолютно упругое, мы можем использовать закон сохранения импульса и энергии:

1. Закон сохранения импульса:
mб * vб + mп * vп = mб * vб" + mп * vп",
где mб - масса мяча, mп - масса плиты.

2. Закон сохранения энергии:
(1/2) * mб * vб^2 + (1/2) * mп * vп^2 = (1/2) * mб * vб"^2 + (1/2) * mп * vп"^2.

Используя заданные значения скоростей мяча и плиты перед столкновением (vб = 7 м/с, vп = -3 м/с), а также предполагая, что масса мяча и плиты одинакова (mб = mп), мы можем решить эти уравнения, чтобы найти скорость мяча после столкновения (|vб"|).

Решая уравнения, мы получаем:
|vб"| = (mб * vб + mп * vп) / (mб + mп).

Таким образом, изменение по модулю вектора скорости маленького мяча после абсолютно упругого удара о плиту равно (mб * vб + mп * vп) / (mб + mп).

Демонстрация:
Заданы следующие значения: mб = 0.2 кг, mп = 0.2 кг, vб = 7 м/с, vп = -3 м/с.

Используя формулу: |vб"| = (mб * vб + mп * vп) / (mб + mп),
подставляем значения:
|vб"| = (0.2 * 7 + 0.2 * (-3)) / (0.2 + 0.2).

Вычисляя это выражение, мы получим:
|vб"| = 4 м/с.

Таким образом, изменение по модулю вектора скорости маленького мяча после абсолютно упругого удара о плиту составит 4 м/с.

Совет: Для лучшего понимания этой задачи, вы можете визуализировать процесс столкновения мяча с плитой и рассмотреть случаи, когда масса мяча и плиты различна или когда их скорости имеют разные значения.

Задание для закрепления: Пусть масса мяча равна 0.3 кг, масса плиты 0.4 кг, скорость мяча перед столкновением 5 м/с, а скорость плиты -2 м/с. Каково изменение по модулю вектора скорости маленького мяча после абсолютно упругого удара о плиту?