用质量为0.5kg的铁锤把房间地板上的钉子敲进去,铁锤打到钉子上的速度竖直向下为4m/s,打击后锤子以1m/s的速度竖直想上反弹,打击时间是0.01s,求铁锤打击钉子的平均作用力(g取10m/s)
问题描述:
用质量为0.5kg的铁锤把房间地板上的钉子敲进去,铁锤打到钉子上的速度竖直向下为4m/s,打击后锤子以1m/s的速度竖直想上反弹,打击时间是0.01s,求铁锤打击钉子的平均作用力(g取10m/s)
答
有动量守恒定律知道,铁锤的动量变化量为(规定向上为正方向):
Δp=m(v2-v1)=0.5kg×(4m/s+m/s)=-2.5kg·m/s.即铁锤获得的冲量I=2.5kg·m/s.
由I=Ft知,铁锤收到的平均作用力F=I/t=2.5kg·m/s÷0.01s=250N
根据牛顿第三定律,铁锤打击钉子的平均作用力F0=250N