Một quả bóng có khối lượng m=5g rơi thẳng đứng xuống mặt sàn nhà từ độ cao 0,8m, sau đó nẩy thẳng đứng lên. Thời gian va chạm Δt=0,01 s.Tính lực tác d

Đáp án:

\(F =  – 3,95N\)

Giải thích các bước giải:

Chọn chiều dương từ trên xuống.

Vận tốc khi chạm đất của vật là:

\(v = \sqrt {2gh}  = \sqrt {2.10.0,8}  = 4m/s\)

Vận tốc của vật sau khi chạm đất 0,01s là:

\(v’ = v + at = v – gt = 4 – 10.0,01 = 3,9m/s\)

Độ biến thiên động lượng trong thời gian va chạm là:

\(\begin{array}{l}
\Delta p = p’ – p = m( – v’) – mv\\
 = 0,005( – 3,9) – 0,005.4 = {\rm{\;}} – 0,0395kg.m/s
\end{array}\)

Lực tác dụng của sàn lên quả bóng trong thời gian va chạm là:

\(\begin{array}{l}
\Delta p = F\Delta t\\
 \Rightarrow F = \dfrac{{\Delta p}}{{\Delta t}} = \dfrac{{ – 0,0395}}{{0,01}} =  – 3,95N
\end{array}\)

Suy ra lực tác dụng của sàn có chiều từ dưới lên (ngược chiều dương), độ lớn bằng 3,95N