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題目:
在光滑的水平面上,一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球以一定的速度 v 撞擊墻壁后發(fā)生彈回,在撞擊過(guò)程中,小球的速度方向與墻壁垂直,設(shè)碰撞前后小球的速率分別為 V1 和 V2,求墻壁對(duì)小球的平均沖力。
解析:
由于小球與墻壁碰撞時(shí),墻壁對(duì)小球的作用力是恒定的,因此可以認(rèn)為墻壁對(duì)小球的沖力是恒定的。根據(jù)動(dòng)量定理,設(shè)墻壁對(duì)小球的沖力為 F,則有:
Ft = (mv2 - mv1)
其中,t 是小球與墻壁碰撞的時(shí)間。由于小球與墻壁碰撞時(shí)是瞬間完成的,因此可以認(rèn)為 t = 0。代入數(shù)據(jù)可得:
F = mv2 - mv1
由于小球與墻壁碰撞時(shí)受到的是恒力的作用,因此墻壁對(duì)小球的沖力也是恒定的。
答案:
墻壁對(duì)小球的平均沖力為 mv2 - mv1。
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