Question

4. Шар массой 100 г свободно упал на горизонтальную площадку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Найдите изменение импульса при абсолютно упругом ударе. Выполните пояснительный чертеж.

Answer 1

При абсолютно упругом ударе выполняется закон сохранения механической энергии.
(m/2)*v^2 = (m/2)*(u^2),
v^2 = u^2;
что означает, что шар отскочил от площадки с той же по модулю скоростью.
Кроме того, т.к. проекция внешней силы (силы тяжести) на горизонтальную ось = 0, то имеет место закон сохранения импульса в проекции на горизонтальную ось. Т.е. проекция импульса шара (на горизонтальную ось) до удара и после как была = 0, так и осталась =0,  что означает, что проекция СКОРОСТИ шара на горизонтальную ось до и после удара = 0. Шар отскакивает вертикально с тем же по модулю импульсом, но противоположном по направлению. Имеем
изменение (приращение) импульса шара = p1 - p0 = -p0 - p0 = -2p0,
В проекции на вертикальную ось направленную вверх имеем
-2p0 = -2*m*(-v0) = 2*0,1 кг *10 м/c = 2 кг*м/с.