Một quả bóng có khối lượng 200g bay trong mặt phẳng thẳng đứng với tốc độ 10 m/s đập vào tường theo hướng hợp với tường góc 600 rồi rồi bật ra cũng với tốc độ 10 m/s . Trong quá trình va chạm trên, hướng chuyển động của bóng tuân theo định luật phản xạ ánh sáng. Thời gian bóng chạm tường là 0,01 giây. Tính độ biến thiên động lượng của bóng và lực tường tác dụng lên bóng ( chọn chiều dương là chiều bóng bật ra)

Đáp án:

$Δp=2\sqrt{3} \ kg.m/s; F=200\sqrt{3} \ N$

Giải thích các bước giải:

Độ biến thiên động lượng của bóng:

`Δ\vec{p}=\vec{p_2}-\vec{p_1}=\vec{p_2}+(-\vec{p_1})`

Ta có: `(\vec{p_2};-\vec{p_1})=180^o-2.60^o=60^o`

Vì $|v_2|=|v_1|=10 \ m/s$ nên $|p_2|=|p_1|=m|v_1|=0,2.10=2 \ (kg.m/s)$

⇒ $Δp=2|p_1|\cos\dfrac{\left(\overrightarrow{p_2};-\overrightarrow{p_1}\right)}{2}=2.2.\cos\dfrac{60^o}{2}=2\sqrt{3} \ (kg.m/s)$

Lực do tường tác dụng lên bóng:

`F=\frac{Δp}{Δt}=\frac{2\sqrt{3}}{0,01}=200\sqrt{3} \ (N)`