Уточнение деталей вопроса
Шарик массой m=100 г упал с высоты h=2,5 м на горизонтальную плиту, масса которой много больше массы шарика, и отскочил от нее вверх. Считая удар
Ответ на вопрос
упругим, определите скорость шарика после отскока.
Для решения данной задачи необходимо использовать законы сохранения энергии и импульса.
Первым шагом необходимо определить потенциальную энергию шарика на высоте h. Потенциальная энергия шарика на высоте h равна:
Ep = mgh
где m — масса шарика, g — ускорение свободного падения, h — высота падения.
Подставляя известные значения, получаем:
Ep = 0,1 кг * 9,81 м/с² * 2,5 м = 2,4525 Дж
Далее необходимо определить скорость шарика перед ударом о плиту. Для этого можно использовать закон сохранения энергии, согласно которому сумма кинетической и потенциальной энергии тела остается постоянной во всех точках движения.
Таким образом, кинетическая энергия шарика на высоте h равна нулю, а потенциальная энергия равна Ep = 2,4525 Дж. После падения на плиту, кинетическая энергия шарика равна потенциальной энергии на высоте отскока.
Таким образом, кинетическая энергия шарика после отскока равна:
Ek = Ep = 2,4525 Дж
Далее необходимо определить скорость шарика после отскока. Для этого можно использовать закон сохранения импульса, согласно которому сумма импульсов тел до и после удара равна нулю.
Таким образом, импульс шарика до удара равен нулю, а после удара равен:
p = mv
где m — масса шарика, v — скорость шарика после отскока.
Подставляя известные значения, получаем:
p = 0,1 кг * v
Таким образом, импульс шарика после отскока равен 0,1 кг * v.
Согласно закону сохранения импульса, импульс шарика до удара равен импульсу шарика после отскока:
0 = p до + p после
Таким образом, получаем уравнение:
0 = 0 + 0,1 кг * v
Откуда следует, что скорость шарика после отскока равна нулю.
Таким образом, ответ на задачу: скорость шарика после отскока равна нулю.