Задача №8. Шарик массой 100 г свободно упал на горизонтальную площадку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Найти изменение импульса шара при абсолютно неупругом и абсолютно упругом ударах. Вычислить среднюю силу, действующую на шарик во время удара, если неупругий удар длился 0,05 с, а упругий 0,01 с.
Решение.
Поскольку при абсолютно неупругом ударе шарик прилипает к площадке, его конечный импульс равен нулю, а изменение импульса равно по модулю начальному импульсу. Если же удар упругий, направление скорости изменяется на противоположное, а модуль ее не изменяется. Поэтому, как следует из построения на рисунке. Средняя сила, обеспечивающая изменение импульса за время, определяется формулой.
Задача №1. Электровоз тянет состав, состоящий из n одинаковых вагонов, с ускорением а. Найти силу натяжения сцепки между k-м (считая от начала состава) и (k + 1)-м вагонами, если масса каждого вагона m, а коэффициент сопротивления μ.
Задача №2. С каким ускорением а движется система, изображенная на рисунке 43, если m = 1 кг и коэффициент трения μ = 0,2? Какова сила натяжения нити FH1 связывающей тела I и II, и сила натяжения нити FH2, связывающей тела II и III?
Задача №3. Найти силу трения, действующую на груз массой m (рис. 44), ускорение движения грузов и силу натяжения нити, если h = 60 см, l = 1 м, m = 0,5 кг, μ = 0,25. Решить задачу при следующих значениях массы груза М: а) 0,1 кг; б) 0,25 кг; в) 0,3 кг; г) 0,35 кг; д) 0,5 кг.
Задача №4. Найти импульс грузового автомобиля массой 10 т, движущегося со скоростью 36 км/ч, и легкового автомобиля массой 1 т, движущегося со скоростью 25 м/с.
Задача №5. С какой скоростью должна лететь хоккейная шайба массой 160 г, чтобы ее импульс был равен импульсу пули массой 8 г, летящей со скоростью 600 м/с?
Задача №6. Два тела одинакового объема стальное и свинцовое движутся с одинаковыми скоростями. Сравнить импульсы этих тел.
Задача №7. Поезд массой 2000 т, двигаясь прямолинейно, увеличил скорость от 36 до 72 км/ч. Найти изменение импульса поезда.
Задача №8. Шарик массой 100 г свободно упал на горизонтальную площадку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Найти изменение импульса шара при абсолютно неупругом и абсолютно упругом ударах. Вычислить среднюю силу, действующую на шарик во время удара, если неупругий удар длился 0,05 с, а упругий 0,01 с.
Задача №9. Футбольному мячу массой 400 г при выполнении пенальти сообщили скорость 25 м/с. Если мяч попадает в грудь вратаря и отскакивает назад с той же по модулю скоростью, то удар длится 0,025 с. Если вратарь принимает удар на руки, то через 0,04 с он гасит скорость мяча до нуля. Найти среднюю силу удара в каждом случае.
Задача №10. Движение материальной точки описывается уравнением х = 5 - 8t + 4t2. Приняв ее массу равной 2 кг, найти импульс через 2 с и через 4 с после начала отсчета времени, а также силу, вызвавшую это изменение импульса.
Рымкевич, А. П. Физика. Задачник. 1011 кл.: пособие для общеобразоват. Учреждений / А. П. Рымкевич. 10-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2006. 188, [4] с.: ил.