Zadanie Zadanie 5.5.16: Sprężyste odbicie sferycznego próbnika od płyty deflektora

Punkty
3 pkt
Dział
Energia i pęd · Pęd i zasada zachowania pędu
Trudność
Poziom trudności: średnie
Autonomiczny sferyczny próbnik inspekcyjny odbija się sprężyście od pochyłej płyty deflektora pod kątem 60∘60^\circ. Na podstawie wektorowej zmiany pędu i czasu kontaktu wyznacz średnią siłę oddziaływania podczas zderzenia.

Treść zadania

Autonomiczny sferyczny próbnik inspekcyjny o masie m=60 gm = 60\,\text{g} porusza się w tunelu technicznym z prędkością v=45 km/hv = 45\,\text{km/h} i uderza w pochyłą płytę ochronną deflektora, od której odbija się sprężyście. Wartość prędkości próbnika po odbiciu jest taka sama jak przed zderzeniem. Kąt między wektorem prędkości próbnika przed uderzeniem v⃗0\vec{v}_0 a wektorem prędkości po odbiciu v⃗k\vec{v}_k wynosi α=60∘\alpha = 60^\circ. Czas trwania zderzenia z płytą wynosi Δt=2,0 ms\Delta t = 2{,}0\,\text{ms}. Oblicz średnią wartość siły FsˊrF_{\text{śr}}, z jaką płyta deflektora oddziaływała na próbnik w trakcie zderzenia.

Odpowiedź i wynik końcowy

Fsˊr=375 NF_{\text{śr}} = 375\,\text{N} Poprawna odpowiedź: Fsˊr=375 NF_{\text{śr}} = 375\,\text{N}