Fizica clasa 9 - problema rezolvata 97

O minge cu masa m = 0,100 kg loveste frontal un perete cu viteza v = 5 m/s. Daca timpul de contact cu peretele este ∆t = 1 ms, sa se afle forta medie care apare la contactul dintre minge si perete.

fig.1
Ciocnirea perfect elastica cu un perete:
a) frontala; b) oblica

Rezolvare

Scriem legea impulsului pentru minge (fig.1):

Fm∆t = mv’ – mv

Dar, v’ = - v din conditia de ciocnire perfect elastica, atunci rezulta ca:

Fm∆t = - 2 mv

Fm = - (2mv / ∆t)

Prin urmare, forta exercitata asupra mingii din partea peretelui este perpendiculara pe perete si de sens opus vitezei initiale si are valoarea:

Fm = - (2mv / ∆t) = (2 * 0,100 kg * 5 m/s) / 1 * 10^-3 s = 1 * 10² N

Daca mingea loveste oblic peretele (fig.2), atunci variatia impulsului se obtine prin scadere vectoriala : 

∆p = mv’ - mv

fig.2
Variatia impulsului la ciocnirea oblica perfect
elastica cu un perete in repaus

In valoare absoluta:

| ∆p | = 2 mv cos α

Fm = (2 mv cos α) / ∆t

Si forta este de asemenea perpendiculara pe perete.

Probleme rezolvate fizica clasa a 9-a

Exercitii si probleme rezolvate