Найдите изменение импульса мяча массой 300 г, летящего со скоростью 10 м/с, если после удара о пол он движется вверх с такой же по модулю скоростью.

Дано:

• Масса мяча: $m = 300\text{ г} = 0{,}3\text{ кг}$

• Скорость мяча до удара: $v_1 = 10\text{ м/с}$ (вниз)

• Скорость мяча после удара: $v_2 = 10\text{ м/с}$ (вверх)

Найти: изменение импульса мяча $\Delta p$.

Решение

Импульс тела определяется по формуле:

Изменение импульса равно разности конечного и начального импульсов:

Поскольку после удара о пол мяч изменил направление движения на противоположное, необходимо учитывать знаки скоростей.

Выберем направление вверх за положительное. Тогда:

• Начальная скорость: $v_1=-10\text{ м/с}$

• Конечная скорость: $v_2=+10\text{ м/с}$

Подставим значения в формулу:

Ответ:

Изменение импульса мяча составляет 6 кг·м/с и направлено вертикально вверх.

Несмотря на то что модуль скорости мяча не изменился, его импульс изменился, поскольку направление движения стало противоположным.