Một học sinh đá một quả bóng có khối lượng 400g bay với vận tốc 8m/s đập vuông góc với tường thì quả bóng bật trở lại với vận tốc tương tự. Xác định độ biến thiên động lượng và lực tác dụng của tường lên quả bóng biết thời gian va chạm là 0,1s. Nếu học sinh đó đá quả bóng theo phương hợp với tường 1 góc 60 độ thì quả bóng bật ra với góc tương tự thì lực tác dụng thay đổi thế nào ?

Đáp án:

 6,4kgm/s và 64N

5,54kgm/s và 55,4N

Giải thích các bước giải:

 Khi bóng đập thẳng thì độ biến thiên động lượng và lực tác dụng là:

\[\begin{gathered}
  \Delta p = mv' - m\left( { - v} \right) = m\left( {v' + v} \right) = 0,4.\left( {8 + 8} \right) = 6,4kgm/s \hfill \\
  \Delta p = F\Delta t \Rightarrow F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}} = \frac{{6,4}}{{0,1}} = 64N \hfill \\ 
\end{gathered} \]

 Khi bóng đập hợp với tường một góc 60 độ thì độ biến thiên động lượng và lực tác dụng là:

Khi này ta chỉ xét động lượng theo phương vuông góc với tường vì lực không tác dụng trên phương thẳng đứng.

\[\begin{gathered}
  \Delta p = mv'\cos \alpha  - m\left( { - v} \right)\cos \alpha  = m\left( {v' + v} \right)\cos 30 = 0,4.\left( {8 + 8} \right).\frac{{\sqrt 3 }}{2} = 5,54kgm/s \hfill \\
  \Delta p = F\Delta t \Rightarrow F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}} = \frac{{5,54}}{{0,1}} = 55,4N \hfill \\ 
\end{gathered} \]