Небольшой шарик массы m летит со скоростью v1 под углом a=60 к горизонту и подает на вертикальную стену. После неупругого удара он отскакивает со скоростью v2 под углом b=30 к горизонту. Время соударения т=0.01. Найти модуль средний силы нормальной реакции со стороны стены. V1=6м\с V2=4м\с m=2кг
1. Закон сохранения импульса:
Общий импульс системы до соударения равен общему импульсу системы после соударения.
m * v1 = m * v1' + m * v2'
где v1 и v2 - начальные скорости шарика, v1' и v2' - конечные скорости шарика после удара.
2. Закон сохранения энергии:
Кинетическая энергия системы до соударения равна кинетической энергии системы после соударения.
(1/2) * m * v1^2 = (1/2) * m * v1'^2 + (1/2) * m * v2'^2
Теперь давайте решим эту систему уравнений для нахождения значений v1' и v2':
m * v1 = m * v1' + m * v2' уравнение (1)
(1/2) * m * v1^2 = (1/2) * m * v1'^2 + (1/2) * m * v2'^2 уравнение (2)
Здесь m - масса шарика, v1 и v2 - начальные скорости шарика, v1' и v2' - конечные скорости шарика после удара.
Используя уравнение (1), мы можем выразить v1':
v1' = v1 - v2'
Подставим это значение в уравнение (2):
(1/2) * m * v1^2 = (1/2) * m * (v1 - v2')^2 + (1/2) * m * v2'^2
(1/2) * m * v1^2 = (1/2) * m * (v1 - v2')^2 + (1/2) * m * v2'^2
m * v1^2 = m * (v1 - v2')^2 + m * v2'^2
v1^2 = (v1 - v2')^2 + v2'^2
v1^2 = v1^2 - 2 * v1 * v2' + (v2')^2 + v2'^2
0 = -2 * v1 * v2' + 2 * (v2')^2 + v2'^2
Теперь мы можем решить это квадратное уравнение относительно v2'. Используя коэффициенты a = 1, b = -2 * v1 и c = (v1^2 + v2^2), мы можем решить уравнение.
0 = v2'^2 - 2 * v1 * v2' + v2^2
D = b^2 - 4ac = (-2 * v1)^2 - 4 * (v1^2 + v2^2) = 4 * (v1^2 - v1^2 - v2^2) = -16 * v2^2
Поскольку дискриминант D отрицательный, у этого квадратного уравнения нет реальных корней. Это означает, что мы не можем найти конечную скорость v2' только используя данные из условия задачи. Вероятно, ошибка или упущение в условии.
Поэтому мы не можем рассчитать среднюю силу нормальной реакции со стороны стены в данной задаче.