Изменение импульса шарика будет равно 2mV0 (направлено влево), поскольку при абсолютно упругом отражении скорость шарика изменяется на противоположную, что приводит к изменению импульса на 2mV0 в противоположном направлении.
Изменение кинетической энергии шарика будет равно (т V02)/2, так как кинетическая энергия шарика после отражения будет равна половине начальной кинетической энергии (по закону сохранения энергии).
Рассмотрим сначала изменение импульса шарика при абсолютно упругом ударе о стенку.
Импульс (p) — это векторная физическая величина, равная произведению массы (m) тела на его скорость (v): [ p = mv ]
До удара шарик движется вправо со скоростью ( V0 ), значит его импульс: [ p{\text{до}} = mV_0 ]
После абсолютно упругого удара о стенку шарик будет двигаться влево с той же скоростью ( V0 ), т.е. его скорость изменится на противоположную: [ v{\text{после}} = -V_0 ]
Импульс шарика после удара будет: [ p_{\text{после}} = m(-V_0) = -mV_0 ]
Изменение импульса (Δp) — это разность импульсов до и после удара: [ Δp = p{\text{после}} - p{\text{до}} = -mV_0 - mV_0 = -2mV_0 ]
Таким образом, изменение импульса шарика направлено влево и равно ( 2mV_0 ). Ответ: Б. ( 2mV_0 ) (направлено влево).
Кинетическая энергия (K) — это скалярная физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости: [ K = \frac{1}{2}mv^2 ]
До удара кинетическая энергия шарика: [ K_{\text{до}} = \frac{1}{2}mV_0^2 ]
После абсолютно упругого удара шарик движется с той же скоростью, но в противоположном направлении. Поскольку кинетическая энергия зависит только от величины скорости, а не от её направления, кинетическая энергия после удара будет: [ K_{\text{после}} = \frac{1}{2}mV_0^2 ]
Изменение кинетической энергии (ΔK) — это разность кинетических энергий до и после удара: [ ΔK = K{\text{после}} - K{\text{до}} = \frac{1}{2}mV_0^2 - \frac{1}{2}mV_0^2 = 0 ]
Таким образом, изменение кинетической энергии шарика равно нулю. Ответ: В. 0.
