шар массой 0,15 кг, двигаясь со скоростью 10 м/с упруго ударяется о гладкую неподвидную стенку определить импульс полученный стенкой если скорость шара была направлена под углом…

Дано:

• Масса шарика m = 0,15 кг
• Скорость шарика v = 10 м/с
• Угол между velocity и плоскостью стенки θ = 60° (то есть угол между скоростью и нормалью к стенке равен φ = 90° − θ = 30°)

1. Разложим скорость на компоненты вдоль нормали к стенке и параллельно ей

• Компонента вдоль нормали (toward стенку): v_n = v · sin θ = 10 · sin 60° = 10 · 0,866 ≈ 8,66 м/с
• Компонента вдоль стенки (параллельно плоскости): v_t = v · cos θ = 10 · cos 60° = 10 · 0,5 = 5,0 м/с

2. После упругого столкновения с гладкой стенкой скорость нормальной компоненты меняет знак, а параллельная компонента остается той же самой

• До столкновения: v = (v_t, v_n)
• После столкновения: v' = (v_t, −v_n)

3. Импульс шарика и импульс, полученный стенкой

• Начальный импульс шарика: p_i = m (v_t, v_n)
• Конечный импульс шарика: p_f = m (v_t, −v_n)
• Изменение импульса шарика: Δp = p_f − p_i = m (0, −2 v_n) = −2 m v_n в направлении нормали
• Импульс, полученный стенкой: J_wall = −Δp = (0, 2 m v_n)

4. Численно

• 2 m v_n = 2 · 0,15 кг · 8,66 м/с ≈ 2 · 0,15 · 8,66 ≈ 2,598 Н·с
• Таким образом, импульс, полученный стенкой, имеет величину около 2,60 Н·с и направлен вдоль нормали к стенке (в ту же нормаль, но в противоположном направлении по отношению к импульсу шарика до удара).

Дополнительная проверка:

• Скорость шарика после удара остаётся 10 м/с (скорость сохраняется в упругом столкновении).
• Плоскость стены не может изменить компонент скорости вдоль неё (нет трения); только нормальная компонента изменяет знак.

Итого: импульс, полученный стенкой, равен примерно 2.60 Н·с, направлен вдоль нормали к стенке.