Какова сила трения между шариком и горизонтальной плитой во время удара, если шарик легкий, его масса составляет

Тема урока: Сила трения между шариком и горизонтальной плитой во время удара

Пояснение: Для нахождения силы трения между шариком и горизонтальной плитой во время удара, нам понадобятся законы сохранения импульса и энергии.

Сначала, нам нужно найти изменение импульса шарика:
Δp = m * (v2 - v1),

где m - масса шарика (100 г = 0,1 кг),
v1 - скорость до удара (4,0 м/с),
v2 - скорость после удара (3,0 м/с).

Δp = 0,1 кг * (3,0 м/с - 4,0 м/с),
Δp = 0,1 кг * (-1,0 м/с),
Δp = -0,1 кг * м/с.

Из закона сохранения импульса следует, что изменение импульса шарика равно действующей силе, домноженной на время действия силы:
Δp = F * Δt.

В данном случае, Δt (продолжительность удара) равно 10 мс = 0,01 с.

Теперь мы можем найти силу трения, используя уравнение:
F = Δp / Δt,
F = (-0,1 кг * м/с) / 0,01 с,
F = -10 Н.

Ответ: Сила трения между шариком и плитой во время удара равна -10 Н.

Совет: Чтобы лучше понять данную задачу, рекомендуется познакомиться с законами сохранения импульса и энергии, а также с понятием силы трения. Также имеет смысл изучить примеры расчёта силы трения и практиковаться в их использовании.

Закрепляющее упражнение: Какова сила трения между шариком и горизонтальной плитой во время удара, если масса шарика составляет 150 г, скорость до удара равна 6,0 м/с, скорость после удара равна 2,0 м/с, продолжительность удара составляет 15 мс, а углы падения и отскока от плиты равны 45 градусам и 60 градусам соответственно?

Содержание вопроса: Сила трения между шариком и горизонтальной плитой во время удара.

Объяснение:
Для определения силы трения между шариком и плитой, нам понадобится воспользоваться законом сохранения импульса. Перед ударом общий импульс системы (шарика и плиты) равен нулю, так как система покоится. После удара, сумма импульсов шарика и плиты остается равной нулю. Так как импульс является векторной величиной, мы будем рассматривать его компоненты вдоль горизонтальной оси.

Известно, что масса шарика равна 100 г (или 0,1 кг), скорость до удара равна 4,0 м/с, скорость после удара равна 3,0 м/с, продолжительность удара составляет 10 мс.

Можем записать закон сохранения импульса для горизонтальной компоненты импульса системы:

m * v до = m * v после + F тр * Δt,

где m - масса шарика (кг), v до - скорость до удара (м/с), v после - скорость после удара (м/с), F тр - сила трения (Н), Δt - продолжительность удара (с).

После подстановки известных значений в уравнение и решения его относительно F тр, получаем:

F тр = (m * (v до - v после)) / Δt.

Подставляем значения: m = 0,1 кг, v до = 4,0 м/с, v после = 3,0 м/с, Δt = 10 мс (10 мс = 0,01 сек):

F тр = (0,1 * (4 - 3)) / 0,01 = 10 Н.

Ответ: Сила трения между шариком и горизонтальной плитой во время удара составляет 10 Н.

Дополнительный материал:
Шарик массой 200 г движется со скоростью 5,0 м/с и сталкивается с платформой. После удара его скорость становится равной 2,0 м/с, а продолжительность удара - 0,05 сек. Какова сила трения между шариком и платформой?

Совет:
Для лучшего понимания задачи, рекомендуется проработать тему об импульсе и законе сохранения импульса. Изучите также формулы и понятия, связанные с трением.

Ещё задача:
Шарик массой 150 г движется со скоростью 6,0 м/с и сталкивается с горизонтальной пластиной. После удара его скорость становится равной 4,0 м/с, а продолжительность удара - 0,02 сек. Какова сила трения между шариком и пластиной?