Решите кусок пластилина массой = 0,2кг, брошенный вертикально вверх, перед ударом о потолок двигался со скоростью v = 9,8 м/с. деформируясь при ударе, пластилин прилипает к потолку и принимает окончательную форму через = 0,18с. найти среднюю силу давления < f > куска пластилина на потолок при ударе.
Импульс (пусть он будет равен P) определяется как произведение массы тела на его скорость:
P = m * v,
где m - масса тела, v - его скорость.
Для решения задачи нам необходимо знать значение импульса перед ударом о потолок и значение импульса после удара. Разность этих значений будет равна изменению импульса.
Значение импульса перед ударом о потолок:
P1 = m * v = 0.2 кг * 9.8 м/с = 1.96 кг*м/с.
Значение импульса после удара:
P2 = 0, так как кусок пластилина после удара остановился и прилип к потолку.
Изменение импульса:
ΔP = P2 - P1 = 0 - 1.96 кг*м/с = -1.96 кг*м/с.
Из закона сохранения импульса следует, что изменение импульса равно силе, умноженной на время ее действия:
ΔP = f * Δt,
где f - средняя сила давления куска пластилина на потолок при ударе, Δt - время действия силы.
Из данного уравнения можно найти среднюю силу давления:
f = ΔP / Δt = (-1.96 кг*м/с) / 0.18 с ≈ -10.9 Н.
Ответ: Средняя сила давления куска пластилина на потолок при ударе составляет около 10.9 Н. Обратите внимание, что знак минус указывает на то, что сила направлена в противоположную сторону движения пластилина, то есть вниз. Это означает, что пластилин оказывает воздействие на потолок с силой, направленной вниз.