质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t1到达沙坑表面,又经过时间t2停在沙坑里.求:
(1)沙对小球的平均阻力F;
(2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I.
(1)在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t1+t2,而阻力作用时间仅为t2,以竖直向下为正方向,有:
mg(t1+t2)-Ft2=0
解得:F=mg(t1+t2) t2
(2)仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t1时间内只有重力的冲量,在t2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:
mgt1-I=0
∴I=mgt1
答:(1)沙对小球的平均阻力F=
.mg(t1+t2) t2
(2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I=mgt1