Яким буде змінений імпульс м’яча, якщо він ударить об горизонтальну площину під кутом 60° зі швидкістю 20 м/с, а удар

Предмет вопроса: Удар мяча об горизонтальную площадку

Объяснение: При абсолютно упругом ударе сохраняется импульс системы. Импульс - это векторная величина, которая определяется произведением массы тела на его скорость. В данной задаче у нас есть мяч, который ударяется об горизонтальную площадку под углом 60° со скоростью 20 м/с. После удара мяч отскакивает и мы должны найти изменение его импульса.

Для решения задачи нам нужно расположить оси координат так, чтобы ось y была направлена вверх. Затем мы можем разложить начальную скорость мяча на его горизонтальную и вертикальную составляющую. Горизонтальная составляющая не изменяется после удара, так как мяч ударяется об горизонтальную поверхность. Вертикальная составляющая меняется, так как направление скорости меняется под углом отражения. Следовательно, изменение импульса мяча будет происходить только в вертикальном направлении.

В результате удара мяч отскакивает под тем же углом, под которым ударился, поэтому угол отражения будет таким же, как и угол падения - 60°. Но так как направление изменяется, угол отрицательный. То есть угол отражения будет равен -60°.

Теперь мы можем найти горизонтальную и вертикальную составляющие скорости мяча после удара. Горизонтальная составляющая останется такой же, как до удара - 20 м/с. Вертикальная составляющая скорости будет вычисляться по формуле: V_y" = V_y * (-1), где V_y - вертикальная составляющая скорости до удара. Подставляя значения, получаем V_y" = 20 м/с * (-1) = -20 м/с.

Таким образом, после абсолютно упругого удара мяч изменит свой импульс в вертикальном направлении и будет иметь вертикальную составляющую скорости -20 м/с. Горизонтальная составляющая скорости останется неизменной и составит 20 м/с.

Доп. материал: Найдите изменение импульса мяча, который ударяется об горизонтальную площадку под углом 45° со скоростью 10 м/с. Удар абсолютно упругий, а угол отражения равен углу падения.

Совет: Чтобы лучше понять задачу об ударе мяча, можно представить воображаемую прямую линию удара, которая является абсолютно вертикальной или абсолютно горизонтальной. Это поможет лучше визуализировать изменение импульса мяча.

Практика: Мяч массой 0,2 кг движется по горизонтальной поверхности со скоростью 5 м/с. Он ударяется обратно под углом 30° и возвращается с той же скоростью. Какое изменение импульса происходит в горизонтальном и вертикальном направлениях?