Question

一個(gè)質(zhì)量為m=40 g的乒乓球自高處落下，以速度v=1 m/s碰地，豎直向上彈回，碰撞時(shí)間極短，離地的速率為v′=0.5 m/s.求在碰撞過(guò)程中，乒乓球動(dòng)量變化為多少？

Answer 1

解析：為了求得乒乓球動(dòng)量的變化量，先要確定碰撞前和碰撞后乒乓球的動(dòng)量.碰撞前后乒乓球是在同一條直線上運(yùn)動(dòng)的，選定一個(gè)正方向，如圖16-2-3所示，選豎直向下為正方向，則碰撞前乒乓球的速度方向是豎直向下的，動(dòng)量為正值；碰撞后乒乓球的速度方向是豎直向上的，動(dòng)量為負(fù)值.乒乓球動(dòng)量的變化等于碰撞后的動(dòng)量減去碰撞前的動(dòng)量.

圖16-2-3

解析：取豎直向下為正方向，乒乓球的初動(dòng)量為：

p=mv=0.04×1 kg·m/s=0.04 kg·m/s

乒乓球的末動(dòng)量為：

p′=mv′=0.04×(-0.5) kg·m/s=-0.02 kg·m/s

乒乓球動(dòng)量的變化為：

Δp=p′-p=-0.02-0.04 kg·m/s=-0.06 kg·m/s

負(fù)號(hào)表示Δp的方向與所取的正方向相反，即豎直向上.

答案：動(dòng)量變化為0.06 kg·m/s，方向豎直向上.