Вычислите силу, применяемую футболистом, чтобы отбить мяч массой 500 г, летящий на него со скоростью 10 м/с, после чего

Ignat

69

Для решения данной задачи, нам понадобятся знания в области законов сохранения импульса и энергии. Давайте разберемся по шагам.

Шаг 1: Найдем изменение импульса мяча.

Импульс вычисляется по формуле:
\[п = м \cdot v\]

где п - импульс, м - масса объекта, v - скорость объекта.

Перед отбиванием мяча импульс равен:
\[п_1 = м \cdot v_1 = 0.5 кг \cdot 10 м/с = 5 кг \cdot м/с\]

После отбивания мяча импульс равен:
\[п_2 = м \cdot v_2 = 0.5 кг \cdot 14 м/с = 7 кг \cdot м/с\]

Изменение импульса равно разности импульсов до и после отбивания мяча:
\[\Delta п = п_2 - п_1 = 7 кг \cdot м/с - 5 кг \cdot м/с = 2 кг \cdot м/с\]

Шаг 2: Найдем силу, применяемую футболистом.

Сила вычисляется по формуле:
\[F = \frac{\Delta п}{\Delta t}\]

где F - сила, \(\Delta п\) - изменение импульса, \(\Delta t\) - длительность столкновения.

Из условия задачи известно, что \(\Delta t = 0.02 с\), а изменение импульса \(\Delta п = 2 кг \cdot м/с\).

Подставив значения в формулу, получим:
\[F = \frac{2 кг \cdot м/с}{0.02 с} = 100 Н\]

Таким образом, сила, применяемая футболистом для отбивания мяча, составляет 100 Ньютонов.

Обратите внимание, что данное решение основывается на предположении, что длительность столкновения равномерна и известна. В реальности могут существовать другие факторы, которые влияют на длительность столкновения и силу отбивания мяча.