Рассмотрим задачу подробнее и пошагово:
Дано:
- Масса шарика: \( m = 50\,\text{г} = 0,05\,\text{кг} \)
- Скорость перед ударом: \( u_1 = -10\,\text{м/с} \) (отрицательное значение указывает, что шарик падает вниз)
- Скорость после удара: \( v_1 = u_1 = -10\,\text{м/с} \) (так как удар абсолютно упругий, скорость после удара равна скорости перед ударом по модулю, только направление — вверх или вниз, зависит от системы отсчета)
Но в условии указано, что шарик отскочил со скоростью \( v_1 = u_1 \). Обычно подразумевается, что:
- Перед ударом шарик движется вниз со скоростью \( u_1 = -10\,\text{м/с} \).
- После удара он движется вверх со скоростью \( v_1 = +10\,\text{м/с} \).
Для определения изменения импульса важна разница импульсов перед и после столкновения.
Решение:
Импульс до удара:
\[ p_{до} = m \cdot u_{до} = 0,05\,\text{кг} \times (-10\,\text{м/с}) = -0,5\,\text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Импульс после удара:
\[ p_{после} = m \cdot v_{после} = 0,05\,\text{кг} \times (+10\,\text{м/с}) = +0,5\,\text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Изменение импульса:
\[ \Delta p = p_{после} - p_{до} = 0,5 - (-0,5) = 0,5 + 0,5 = 1,0\,\text{кг} \cdot \text{м/с} \]
Итог:
Ответ:
Изменение импульса шарика при ударе о плиту равно \(\boxed{1\,\text{кг} \cd} \text{м/с}\).
Это означает, что импульс шарика вырос на 1 кг·м/с в результате столкновения — что логично, поскольку шарик меняет направление и в этом случае импульс изменился на сумму абсолютных значений, соответствующих разным направлениям.
Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснение более подробно — скажите!