O minge cu masa 200 g ciocnește perfect elastic un perete sub un unghi de 60 grade față de normală.Care este forța medie care acționează în timpul ciocnirii, dacă viteza inițială a mingii este v0 + 5 m/s , iar timpul de ciocnire este 5ms ?

Răspuns :

Răspuns:

Împărțim mișcarea pe două direcții:

Ox - direcția tangențială peretelui

Oy - direcția perpendiculară pe perete.

Forța se poate calcula din formula:

F=\dfrac{\Delta p}{\Delta t}F=

Δt

Δp

Acum, pe direcția Ox, viteza nu se modifică, ea rămâne mereu v_x=v_0\cos\alphav

x

=v

0

cosα .

Prin urmare, nu avem o variație a impulsului, de unde rezultă că forța pe direcția Ox este 0: F_x=0.F

x

=0.

Pe direcția Oy, migea vine inițial spre perete cu viteza v_y=v_0\sin\alphav

y

=v

0

sinα , după care brusc se îndepărtează de perete, având deci viteza v'_y=-v_0\sin\alphav

y

=−v

0

sinα

Deci aici avem o variație a impulsului:

\Delta p=mv'_y-mv_y=-2mv_0\sin\alphaΔp=mv

y

−mv

y

=−2mv

0

sinα

Forța medie este așadar:

F=-\dfrac{2mv_0\sin\alpha}{t}F=−

t

2mv

0

sinα

Semnul minus arată că forța se exercită în sens opus apropierii mingii.