Мяч массой 0,1 кг падает с высоты 1,6 м из состояния покоя на горизонтальный пол. В результате удара об пол модуль импульса мяча уменьшается на 10%. При ударе выделилось количество теплоты, равное
0,16 Дж
0,30 Дж
1,30 Дж
1,44 Дж

Для ответа на ваш вопрос, мы рассмотрим различные аспекты физики, включая законы сохранения энергии и импульса.

1. Определение начальной кинетической энергии мяча: Мяч падает с высоты 1,6 метра, начиная движение из состояния покоя. Поэтому вся его энергия на высоте 1,6 метра является потенциальной энергией, которая затем преобразуется в кинетическую энергию при падении. Потенциальная энергия $E_p$ рассчитывается по формуле: $E_p = mgh$ где $m$ - масса мяча (0,1 кг), $g$ - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²), а $h$ - высота (1,6 м).

2. Расчет изменения импульса мяча: Импульс объекта - это произведение его массы на его скорость. Поскольку импульс мяча уменьшился на 10% после удара о пол, мы можем сказать, что конечный импульс мяча составляет 90% от его импульса при соприкосновении с землей. Таким образом, изменение импульса составляет 10% от импульса при соприкосновении с землей. Этот импульс на момент соприкосновения с землей равен кинетической энергии, приобретенной мячом во время падения.

3. Расчет количества выделенной теплоты: Теплота, выделившаяся при ударе, равна разнице между начальной кинетической энергией мяча (при соприкосновении с землей) и его кинетической энергией после удара. Это разница между 100% и 90% начальной кинетической энергии, поскольку 10% энергии было потеряно.

Рассчитаем эти значения, чтобы определить, какое количество теплоты было выделено.

Расчеты показывают, что начальная потенциальная энергия мяча составляет примерно 1,57 Дж. Эта энергия преобразуется в кинетическую энергию к моменту соприкосновения мяча с землей.

Количество теплоты, выделившееся при ударе, составляет 10% от этой кинетической энергии, что равняется приблизительно 0,157 Дж. Это значение ближе всего к предложенному варианту ответа 0,16 Дж. Следовательно, правильный ответ - 0,16 Дж. ​​