Question

Мяч массой 0,1 кг падает с высоты 1,6 м из состояния покоя на горизонтальный пол. В результате удара об пол модуль импульса мяча уменьшается на 10%. Какое количество теплоты выделилось при ударе?

Answer 1

Дано:  
Масса мяча m = 0.1 кг  
Высота падения h = 1.6 м  
Изменение импульса мяча Δp = 10%  

Найти:  
Количество выделившейся теплоты при ударе  

Решение:  
Первоначальная потенциальная энергия мяча равна работе, совершенной силой тяжести при его падении на пол:  
Ep = mgh  

Из закона сохранения энергии, потери кинетической энергии мяча равны приросту внутренней энергии системы (теплу):  
ΔK = Q  

Первоначальная кинетическая энергия мяча равна разности потенциальной энергии и первоначальной внутренней энергии:  
Ek₁ = Ep - U₁  

После удара модуль импульса мяча уменьшился на 10%, следовательно, его конечная скорость уменьшилась на 10%. Поэтому изменение кинетической энергии равно изменению потенциальной:  
ΔK = ΔEp = mgh  

Подставляем значения:  
ΔK = 0.1 * 9.8 * 1.6 = 1.568 Дж  

Ответ:  
Количество теплоты, выделившейся при ударе: 1.568 Дж