На самом деле эту задачу можно решать с разной степенью точности, и получать разные оценки, ввиду того, что при сопротивлении воздуха мяч летит не по параболе, а по непонятной сложной траектории.
Но мы будем предполагать сопротивление малым и предложим следующую качественную оценку. Известно, что без сопротивления воздуха дальность полета тела, запущенного под углом к горизонту составляет
Отсюда мы можем выразить некий "квадрат эффективной скорости", который будет меньше, чем (30м/c)^2 из-за потерь. Именно с такой скоростью надо бросать мяч под углом 60 к горизонту, чтобы он пролетел расстояние L. Поэтому мы будем утверждать следующее
Примерно 46.6 джоуля. Но это довольно-таки грубая (зато простая) оценка
При ударе важное значение имеет свойство упругости материала, то есть тела восстанавливать свою форму и размеры после прекращения действия сил.
Главной характеристикой упругости является модуль упругости - коэффициент пропорциональности между напряжениями и деформациями материала.
При падении шарика в песок такие свойства песка как податливость и сыпучесть (вследствие удара в песке остается вмятина) говорит о том, что упругость его мала (модуль упругости примерно 70 МПа), и потому удар получается абсолютно неупругим, и шарик не отскакивает.
При падении шарика на стальную плиту происходит отскок, так как сталь - упругий материал (модуль упругости 200 ГПа)
Но мы будем предполагать сопротивление малым и предложим следующую качественную оценку. Известно, что без сопротивления воздуха дальность полета тела, запущенного под углом к горизонту составляет
Отсюда мы можем выразить некий "квадрат эффективной скорости", который будет меньше, чем (30м/c)^2 из-за потерь. Именно с такой скоростью надо бросать мяч под углом 60 к горизонту, чтобы он пролетел расстояние L. Поэтому мы будем утверждать следующее
Примерно 46.6 джоуля. Но это довольно-таки грубая (зато простая) оценка
При ударе важное значение имеет свойство упругости материала, то есть тела восстанавливать свою форму и размеры после прекращения действия сил.
Главной характеристикой упругости является модуль упругости - коэффициент пропорциональности между напряжениями и деформациями материала.
При падении шарика в песок такие свойства песка как податливость и сыпучесть (вследствие удара в песке остается вмятина) говорит о том, что упругость его мала (модуль упругости примерно 70 МПа), и потому удар получается абсолютно неупругим, и шарик не отскакивает.
При падении шарика на стальную плиту происходит отскок, так как сталь - упругий материал (модуль упругости 200 ГПа)