Question

Биллиардный шар массой 0,2 кг, летящий со скоростью 5 м/с, упруго ударяется о борт. Найти силу, действующую на шар во время удара, если угол между бортом и вектором скорости равен 30˚, а время удара 0,08 с.

Answer 1

Дано: m = 0,2 кг, v = 5 м/с, α = 30˚, t = 0,08 с.

Найти: F

Решение:
1. Найдем изменение импульса шара:
Δp = 2mΔv = 2 * 0,2 * 5 * sin(30˚) = 2 * 0,2 * 5 * 0,5 = 2 * 1 = 2 кг * м/с.

2. Найдем модуль скорости шара после удара:
v' = v - Δp/m = 5 - 2/0,2 = 5 - 10 = -5 м/с (отрицательное значение означает, что шар отскочил назад).

3. Найдем  изменение импульса шара:
Δt = v' = -5 м/с.

4. Найдем силу, действующую на шар во время удара:
F = Δp/Δt = 2 / 0,08 = 25 Н.

Ответ: F = 25 Н.