Вопрос задан 12.04.2025 в 13:44. Предмет Физика. Спрашивает Бахарев Артём.

Я сбросил 5 кг мяч из 3 этажа высота этажа 10 метров мяч с какой силой ударит на земле??

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Пьянкова Валерия.

Для того чтобы вычислить, с какой силой мяч ударится о землю, нужно использовать несколько физических принципов, включая закон сохранения энергии и формулу для силы удара.

Шаг 1: Найдём скорость мяча перед ударом.

Поскольку мяч падает с высоты, будем использовать законы механики. В данном случае, мы можем найти его скорость перед ударом с помощью закона сохранения энергии или уравнения движения с постоянным ускорением.

Скорость можно найти по формуле для свободного падения:

v=2ghv = \sqrt{2gh}

где:

  • vv — скорость мяча перед ударом (в м/с),
  • gg — ускорение свободного падения (приблизительно 9,8м/с29,8 \, \text{м/с}^2),
  • hh — высота, с которой падает мяч (10 метров).

Подставим значения:

v=29,810=19614м/с.v = \sqrt{2 \cdot 9,8 \cdot 10} = \sqrt{196} \approx 14 \, \text{м/с}.

Таким образом, мяч будет иметь скорость около 14 м/с, когда он достигнет земли.

Шаг 2: Оценим силу удара.

Сила удара зависит от того, за какое время мяч останавливается после удара. Для этого используется импульс и изменение скорости:

F=ΔpΔtF = \frac{\Delta p}{\Delta t}

где:

  • FF — сила удара,
  • Δp\Delta p — изменение импульса мяча (масса мяча умноженная на изменение скорости),
  • Δt\Delta t — время, за которое происходит остановка мяча.

Для упрощения можно взять массу мяча mm и принять, что мяч останавливается очень быстро, например, за 0,1с0,1 \, \text{с} (время контакта с землёй). Однако, без точных данных о времени контакта и массе мяча, точно рассчитать силу удара невозможно.

Если предположить, что масса мяча составляет около 0,5 кг и время контакта с землёй — 0,1 с, то сила удара будет примерно:

Δp=mv=0,514=7кгм/с,\Delta p = m \cdot v = 0,5 \cdot 14 = 7 \, \text{кг} \cdot \text{м/с},

и сила удара:

F=70,1=70Н.F = \frac{7}{0,1} = 70 \, \text{Н}.

Это приблизительная оценка силы удара. На практике сила может быть больше или меньше, в зависимости от множества факторов, таких как жесткость мяча и поверхности, на которую он падает.

Вывод: Сила удара мяча о землю может составлять около 70 Н, если масса мяча — 0,5 кг и время контакта с землёй — 0,1 с.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос