Куля масою 0,15 кг, рухаючись зі швидкістю 10 м/с, пружно ударяється об гладку нерухому стінку. Визначити імпульс, отриманий стінкою, якщо швидкість кулі була напрямлена під кутом 60° до площини стінки.

Дано:

$m=0,15$

$v=10$

$\alpha=60^{\circ}$

Знайти:  $Pcт$

З урахуванням того, що удар пружний, а стінка гладка, вертикальна складова швидкості кулі Vy не зміниться, а горизонтальна складова змінить напрямок на протилежний. При цьому модулі  швидкостей не зміняться. 

Згідно закону збереження імпульсу імпульс системи тіл куля-стіна до взаємодії тіл дорівнює імпульсу системи цих тіл після їх взаємодії. 

Імпульс - величина векторна, тому рівняння  закону збереження імпульсу матиме вигляд:

$\vec{P_1}=\vec{P_2}$        (1)

де $\vec{P_1},\;\vec{P_2}$ - відповідно імульс системи тіл до зіткнення та імпульс системи тіл після зіткнення.  

$\vec{P_1}=m\vec{v}+\vec{Рсто}=m\vec{v}$         (2) 

де m - маса кулі, $\vec{v}$ - вектор швидкості кулі,   $\vec{Рсто}$ - початковий імпульс стіни, він дорівнює нулю, оскільки стіна була нерухома. 

$\vec{P_2}=m\vec{v}+\vec{Pст}$         (3)

де $\vec{Рст}$ - імпульс отриманий стіною внаслідок удару кулі. 

Згідно (1) ліві частини (2) і (3) рівні, тоді і праві частини (2) і (3) рівні. Запишемо це:

$m\vec{v}=m\vec{v}+\vec{Pст}$         (4)

У проєкції на горизонтальну вісь маємо наступне:

$mv\sin a=-mv\sin a+Pст$         (5)

$Pст=2mv\sin a$        (6)

$Рст=2*0,15*10*\sin{60^{\circ}}=2,6$ $\frac{кг*м}{с}$

Відповідь:   $2,6$ $\frac{кг*м}{с}$

Ваша подяка - коментар або лайк, вам не складно, а для мене важливо і приємно. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога у розв'язанні задач з фізики - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно.