O bilă cu masa m=100 g lovește perpendicular un perete cu viteza v = 5 m/s ...

 O bilă cu masa m=100 g lovește perpendicular un perete cu viteza v = 5 m/s. Durata ciocnirii este delta T = 10-³ s. După lovire bila va avea aceeași viteză de sens opus. Aflati: a) forță medie exercitată de bilă asupra peretelui; b) variația impulsului bilei

Rezolvare

Pentru a afla forța medie exercitată de bilă asupra peretelui putem folosi formula:

F = Δp / Δt

unde: 

Δp = variația impulsului

Δt = durata ciocnirii.

a) Forța medie exercitată de bilă asupra peretelui va fi:

F = Δp / Δt = m * (v_f - v_i) / Δt

unde: 

m este masa bilei

v_f este viteza finală a bilei (care va fi egală ca magnitudine cu viteza inițială, dar cu sens opus)

v_i este viteza inițială a bilei (care are o valoare pozitivă, deoarece bila se îndreaptă spre perete).

m = 100 g = 0,1 kg 

v_i = 5 m/s 

v_f = -5 m/s (viteza finală are sens opus) 

Δt = 10^-3 s

F = 0,1 kg * ( -5 m/s - 5 m/s ) / (10^-3 s) = -1000 N

Forța medie exercitată de bilă asupra peretelui are o valoare de 1000 N, având semnul negativ deoarece acționează în sens opus mișcării initiale a bilei.

b) Variația impulsului bilei poate fi calculată folosind formula:

Δp = m * (v_f - v_i)

unde: 

m este masa bilei

v_f si v_i sunt vitezele finală și inițială ale bilei.

m = 100 g = 0,1 kg v_i = 5 m/s v_f = -5 m/s

Δp = 0,1 kg * ( -5 m/s - 5 m/s ) = -1 kg m/s

Variația impulsului bilei are o valoare de 1 kgm/s, având semnul negativ deoarece impulsul se opune mișcării inițiale a bilei

Probleme propuse de utilizatori